[发明专利]一种利用MOSFET导通电阻的逆变器过载检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种逆变器过载检测电路，尤其是涉及一种利用MOSFET导通电阻的逆变器过载检测电路。

背景技术

当今社会，石油、煤等化石能源越来越紧张并最终会完全枯竭，因此用太阳能、风能等可再生能源是今后能源领域必然的发展方向。在太阳能、风能等离网型的电源系统中，有一个重要的环节就是把储存起来的直流电源的能量转化为交流电源，以供需交流电源的电器使用。把直流电源转化为交流电源的设备称为逆变器，而逆变器中的常用的功率器件为功率MOSFET管。在逆变器的设计过程中，根据逆变器额定功率的不同需要选用不同型号的功率MOSFET管。不同型号的功率MOSFET管具有不同的电气特性，主要的特性有最大工作电压、最大工作电流、导通电阻等。功率MOSFET管的最大工作电流决定了流过功率MOSFET管的工作电流不能超过其容许的最大工作电流，否则会造成功率MOSFET管的损坏。因此在设计逆变器的时候，必须有限制功率MOSFET管工作电流的电路，也就是限制逆变器输出功率的电路，我们称之为过载保护电路。而对流过功率MOSFET管的电流的检测是过载保护电路的必要组成部分，称之为过载检测电路。如图1所示，目前市场上的逆变器的过载检测电路，通常用四组MOSFET构成逆变器输出的H桥电路的4个桥臂，H桥电路的4个桥臂的通断由控制电路控制。采样电阻串接在下桥臂汇合处和地之间。当电流流过MOSFET时，会在采样电阻上产生一定的电压，电流越大，电压也越大，电压放大电路对采样电阻上的电压进行放大处理，然后送入电压检测电路，当电压检测电路测得流过MOSFET的电路高于过载设定的值，控制电路会切断逆变器的H桥电路，从而切断逆变器对外的功率输出，达到保护逆变器的目的。因电路引入了采样电阻，当在大功率逆变器的应用场合，需要很大功率的采样电阻，一般需要5到10W的采样电阻，大功率采样电阻往往价格比较高，这增加产品成本。并会在采样电阻上会消耗一定的功率，会转化为热量白白损耗掉，从而降低了逆变器的工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、功耗小的利用MOSFET导通电阻的逆变器过载检测电路。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种利用MOSFET导通电阻的逆变器过载检测电路，包括H桥电路、电压放大电路、电压检测电路、控制电路和功率管驱动电路，所述的H桥电路包括第一功率MOSFET管、第二功率MOSFET管、第三功率MOSFET管与第四功率MOSFET管，所述的第一功率MOSFET管的漏极与第三功率MOSFET管的漏极都与逆变器变换后的直流高压输出端相连，第二功率MOSFET管的源级与第四功率MOSFET管的源级都接地，第一功率MOSFET管的源级与第二功率MOSFET管的漏极相连，第一功率MOSFET管与第二功率MOSFET管之间的连接节点连接到AC输出火线端，第三功率MOSFET管的源级与第四功率MOSFET管的漏极相连，第三功率MOSFET管与第四功率MOSFET管之间的连接节点连接到AC输出零线端；

AC输出火线端与精密电阻的一端连接，精密电阻的另一端与电压放大电路的输入端连接，精密电阻的另一端与稳压二极管的负极相连，稳压二极管的正极接地，电压放大电路的输出端与电压检测电路连接，所述的控制电路通过电压检测电路与电压放大电路连接，控制电路与电压放大电路连接，控制电路通过功率管驱动电路驱动H桥电路。去掉了大功率采样电阻，改用价格低廉的紧密电阻和稳压二极管，降低了设备的成本。同时功率消耗减少，提高了逆变器的工作效率。

所述的电压放大电路包括运算放大器、滑动变阻器、第十三电容、第五电阻和第二十六电阻；所述的运算放大器的同相输入端通过第十二电容接地，5V电源通过第二十一电阻与运算放大器的反相输入端连接，运算放大器的反相输入端通过滑动变阻器接地，运算放大器的反相输入端与运算放大器的输出端之间连接有第二十七电阻，运算放大器的输出端与第二十六电阻的一端相连，第二十六电阻的另一端通过第十三电容接地，第二十六电阻的另一端与第五电阻的一端连接，第五电阻的另一端通过第九电容接地。电压放大电路对采样电阻上的电压进行放大处理，然后送入电压检测电路。

所述的电压检测电路与控制电路包括一个型号为SN8P2722PB的芯片及外围电路，所述的芯片的第十四管脚与第五电阻的另一端连接，芯片的第六管脚与运算放大器的同相输入端连接。

所述的功率管驱动电路分为第一功率管驱动电路与第二功率管驱动电路；