[发明专利]带保护功能且可自恢复的PWM逆变器控制模块及其控制方法

说明书

本发明公开了一种带保护功能且可自恢复的PWM逆变器控制模块，包括DA转换模块和依次连接的AD采样处理模块、信号比较模块以及逻辑处理模块；所述逻辑处理模块包括中断触发模块、切断恢复模块、模式设定模块和计数模块；本发明还公开了应用该控制模块控制PWM逆变器的方法，本发明在不增加外围器件和信号处理电路的前提下，当发生过压、过流、过温故障时，控制模块能瞬时关断PWM输出；当监控信号回落到安全阈值范围内时，控制模块又能自动恢复，重新输出PWM脉冲；整个保护和自恢复过程都由逆变器中原有的主控芯片通过软件方式完成，易于实现又快捷可靠。

技术领域

本发明涉及新能源、家用电器及电力电子技术领域，特别是一种带保护功能且可自恢复的PWM逆变器控制模块及其控制方法

背景技术

PWM(脉宽调制)逆变器，目前已被广泛应用于新能源汽车、家用电器、电力电子等领域，通常由“升降压(DC-DC电路)”、“逆变(DC-AC电路)”、“控制逻辑”、“电源”等模块组成。

逆变器在使用过程中可能会遭遇过压、过流、过温等故障导致器件损坏，严重时甚至引发安全事故，所以有必要设定可靠的保护措施。目前的保护方法有两种：一是在电路中增加限流熔断器、双向钳位二极管、光耦隔离等保护器件；二是增加电压比较器、运放等外围保护电路，将电压、电流、温度信号经处理后，产生故障信号传输到控制模块，再由控制模块发出相应故障处理指令。

第一种方法是通过发生故障时牺牲保护器件来保全主体，故障保护后系统无法自行恢复；第二种方法需由外部电路产生故障处理信号回传到控制模块，既不够直接快捷，又增加了硬件成本，且外围电路本身也可能失效而无法起到保护作用。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种带保护功能且可自恢复的PWM逆变器控制模块及方法，本发明在不增加外围器件和信号处理电路的前提下，当发生过压、过流、过温故障时，控制模块能瞬时关断PWM输出；当监控信号回落到安全阈值范围内时，控制模块又能自动恢复，重新输出PWM脉冲；整个保护和自恢复过程都由逆变器中原有的主控芯片通过软件方式完成，易于实现又快捷可靠。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种带保护功能且可自恢复的PWM逆变器控制模块，包括DA转换模块和依次连接的AD采样处理模块、信号比较模块以及逻辑处理模块；其中：

AD采样处理模块，对监控信号进行AD转换以及滤波处理，并产生对应的数字监控信号；

信号比较模块，对数字监控信号和预先设定的保护动作阈值进行比较；

逻辑处理模块，根据调制波和载波的相交，产生出数组同步或异步的PWM调制脉冲信号；

根据所述信号比较模块的比较结果，对PWM调制脉冲的输出进行控制：当超过保护动作阈值时触发中断，切断PWM调制脉冲信号的输出；当低于保护动作阈值时自动恢复；

DA转换模块，对保护动作阈值进行数值设定，并将所述保护动作阈值输入到所述信号比较模块中与数字监控信号进行比较。

作为一种优选的实施方式，所述监控信号包括电压采样信号、电流采样信号和温度采样信号。

作为另一种优选的实施方式，所述电压采样信号具体包括逆变器DC-DC电路的输入输出电压和DC-AC电路的输出电压；

所述电流采样信号具体包括逆变器DC-DC电路的输入电流和DC-AC电路的负载电流；

所述温度采样信号具体包括逆变器DC-DC电路的开关管体表温度、DC-AC电路的功率开关管温度和箱体温度。

作为另一种优选的实施方式，所述信号比较模块中包括至少一只独立的电压比较器。

作为另一种优选的实施方式，所述逻辑处理模块包括：