[实用新型]短路保护装置及变换装置

说明书

本申请提供了一种短路保护装置，包括第一开关、第二开关和保护组件。第一开关包括第一开关的第一端和第一开关的第二端。第二开关包括第二开关的第一端和第二开关的第二端。第一开关的第一端耦接于变换器的输出电容的正端。第一开关的第二端耦接于变换器的第一直流输出端。第一开关的第二端连接第二开关的第一端。第二开关的第二端耦接于变换器的输出电容的负端和变换器的第二直流输出端之间。保护组件连接第一开关的第一端和第一开关的第二端，用于根据第一开关的第一端与第一开关的第二端之间的电压产生短路保护信号，控制第一开关关断。本申请还提供了一种变换装置。本申请能够在尽量不损耗功率的情况下保护电路的安全。

技术领域

本申请涉及电力电子变换装置技术领域，特别是涉及电力电子变换器的短路保护装置。

背景技术

在大功率的AC/DC(交流/直流)或DC/DC(直流/直流)应用场合中，从AC到DC或从DC到DC往往是具有PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)功能的升压特性电路。例如三相半桥电路，三电平DPNC(D type neutral point clamped，D型中性点箝位)电路，三电平TNPC(T type neutral point clamped，T型中性点箝位)电路等等。

一种情况是当DC位于外部端口时，由于上述电路大多工作在不控整流的状态，本身不具有短路保护能力，其后果是极易导致炸机发生。另一种情况，当DC端具有电压源特性，例如储能应用中DC端连接电池，当电网AC端电压突然增大(电网操作过电压，高穿等情况)，也会造成大电流冲击，损坏电路。

参考小功率DC/DC电源的传统做法，即在电路的主回路中增加电阻元器件，依据电阻两端的电压判断是否发生短路或过流故障，进而关断电路中的开关器件。但这种做法存在的弊端是串联在主回路中的电阻上始终存在一定的功率损耗，特别是在低压大功率场合，由于主回路中的电流较大，电阻上的功率损耗将显著增加，导致系统效率降低。

发明内容

基于此，有必要针对现有短路保护装置存在较大功率损耗的问题，提供一种功率损耗较小的短路保护装置以及具有短路保护功能的变换装置。

为实现上述目的，本实用新型公开了一种短路保护装置，应用于具有输出电容的变换器，所述装置包括：

开关组件，包括第一开关和第二开关，所述第一开关包括第一开关的第一端和第一开关的第二端，所述第二开关包括第二开关的第一端和第二开关的第二端，所述第一开关的第一端耦接于所述输出电容的正端，所述第一开关的第二端耦接于所述变换器的第一直流输出端，所述第一开关的第二端连接所述第二开关的第一端，所述第二开关的第二端耦接于所述输出电容的负端和所述变换器的第二直流输出端之间；以及

保护组件，分别与所述第一开关的第一端和所述第一开关的第二端耦接，用以根据所述第一开关的第一端和所述第一开关的第二端之间的电压产生短路保护信号，并根据所述短路保护信号控制所述第一开关关断。

在其中一个实施例中，所述保护组件包括：

检测器件，与所述第一开关的第一端和所述第一开关的第二端耦接，用以检测所述第一开关的第一端和所述第一开关的第二端之间的电压，并输出检测电压；

比较器件，与所述检测器件耦接，所述比较器件接收所述检测电压，并将所述检测电压与预设电压进行比较，其中当所述检测电压大于所述预设电压时，所述比较器件输出故障信号；以及

保护器件，与所述比较器件耦接，所述保护器件接收并根据所述故障信号产生短路保护信号，用以控制所述第一开关关断。

在其中一个实施例中，所述第一开关和所述第二开关均为绝缘栅双极晶体管或金氧半场效晶体管。

在其中一个实施例中，所述第一开关为绝缘栅双极晶体管或金氧半场效晶体管，所述第二开关为二极管。