[发明专利]一种供能保护电路

说明书

本发明涉及一种供能保护电路，包括用于连接供能电路的电路输入端口、用于连接负载的电路输出端口、串设在电路输入端口和电路输出端口之间的功率开关、以及功率开关控制电路，功率开关控制电路控制连接功率开关；还包括电压采样电路、电压积分运算放大电路以及控制器；电压采样电路采样连接电路输出端口用于获取电路输出端口电压，电压采样电路的信号输出端连接电压积分运算放大电路的输入端，电压积分运算放大电路的输出端连接功率开关控制电路，控制器连接电压积分运算放大电路的输入端和输出端。本发明通过控制串联在供能电路和负载之间的功率开关的导通程度，从而达到稳定和限制供能电路的输出电压的目的，有效保护了负载。

技术领域

本发明涉及一种供能保护电路，属于直流输电技术领域。

背景技术

高压直流断路器的核心器件是电力电子器件，在实际应用中，电力电子器件组成电力电子模块，电力电子模块通过串联实现高电位。其中每个电力电子模块都需要有其对应的驱动电路，驱动电路与电力电子模块通过电气直接连接，处于同一电位。驱动电路若想取得能量，只能在高位自取能，或者通过隔离从低电位供能。

对于高压直流断路器，因其在闭合时单个电力电子模块的电容不储备能量，无法实现高位自取能，一般采用从低电位隔离系统供能。目前的高电位供能系统一般包括交流调压器、变压器、分布式磁环、整流稳压模块，在高压直流断路器中，其单个的电力电子模块用电功率不恒定，而每个分布式磁环得到的电流是恒定的，这就需要整流稳压模块输出的能量可以分流，做到自适应负载波动情况，极限情况是后级完全无负载或者负载损坏，这就需要有保护电路。而现有供能系统一般不具备保护功能，一旦电力电子模块出现损坏情况，低电位隔离供能系统也将受到不可估量的损坏。

另外，在高压大功率电力电子模块的应用中，由于大功率电力电子模块工作电压很高(例如800KV直流开关系统)，动作电流很大(例如30KA)，在类似现场的条件下，为电力电子模块提供控制电压的高位供能电路会受到强电场和强磁场干扰而导致供能失效，通常失效机制为：

1、供能模块由于调整率不足产生尖峰电流电压损坏后级控制电路；

2、供能模块输出调整率过低导致在电力电子模块负载在快速变化时出现电压跌落现象；

3、由于电力电子模块负载控制电路失控时短路导致供能模块损坏；

4、由于通用供能电路不具有针对性的现场参数设置能力而导致在负载突变时输出特性一致性差；

5、现有供能模块当内部控制稳压电路失效时，由于其电流源特性导致在负载较低或者空载时存在输出电压异常增加对负载引起电压击穿风险。

由于现有供能模块在技术和结构上存在上述几点缺陷和问题，需要发明一种新的技术方案，以起到自动保护供能模块和最终负载的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种供能保护电路，用于解决供能电路和最终负载之间保护的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种供能保护电路，包括以下方案：

方案一：包括用于连接供能电路的电路输入端口、用于连接负载的电路输出端口、串设在所述电路输入端口和电路输出端口之间的功率开关、以及功率开关控制电路，所述功率开关控制电路控制连接所述功率开关；还包括电压采样电路、电压积分运算放大电路以及控制器；所述电压采样电路采样连接所述电路输出端口用于获取电路输出端口电压，电压采样电路的信号输出端连接所述电压积分运算放大电路的输入端，所述电压积分运算放大电路的输出端连接所述功率开关控制电路，所述控制器连接所述电压积分运算放大电路的输入端和输出端。