[实用新型]一种有源电力滤波器输出电流检测短路保护电路

说明书

本实用新型公开了一种有源电力滤波器输出电流检测短路保护电路，通过滤波电路、分压比较电路以及分别连接于有源电力滤波器三相输出端用于分别检测三相输出端电压的电流传感器组成短路保护电路，电流传感器输出与电流相对应的电压信号后，直接与正电源分压和负电源分压提供的短路正负阈值电压相比较，比较器输出短路保护信号，进而封锁PWM缓冲器，从而实现有源电力滤波器输出保护，省去了传统检测升压单元和运放处理，从而使得电路更简单，短路响应时间更快，利用正电源分压和负电源分压提供正负阈值电压，分压简单，响应速度快；解决了现有有源电力滤波器短路保护方案中输出短路保护不完整，短路保护相应时间慢以及保护电路的抗扰性差的技术问题。

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，涉及一种电流检测和保护电路，具体涉及一种有源电力滤波器输出电流检测短路保护电路。

背景技术

随着电网中整流装置，变频调速装置及工业电源等电力电子装置的不断增加，这些非线性负载带来的谐波问题越来越严重，作为用于动态抑制电力系统谐波，补偿无功的新型电力电子装置，有源电力滤波器应用越来越广泛，对有源电力滤波器稳定性，可靠性和安全性的要求越来越高，而在使用过程中，输出线缆绝缘损坏，接线错误等都会造成有源电力滤波器输出短路，短路瞬间的大电流会超出IGBT模块正常电流的工作区。在IGBT要求的额定短路时间内如果不能有效的关断IGBT，会使IGBT短路过流而损坏。

为了保证有源电力滤波器稳定可靠的工作，同时保证有源电力滤波器装置在运行过程中不被损坏，需要设计各种保护功能，其中，输出短路保护功能需要在设计中优先考虑。因此输出短路保护的完整性，短路保护响应时间的快速性，以及短路保护电路的抗扰性和经济性等是考核有源电力滤波器性能的一个重要指标。现有短路保护是通过检测输出电流信号，在控制软件中设置短路电流阈值点，当软件检测到输出电流信号值超过短路阈值点时，软件停止发送IGBT控制信号，这种方法由于需要软件计算且进入中断程序，保护响应时间慢，易出现短路保护失效，无法实现有效快速的保护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种有源电力滤波器输出电流检测短路保护电路，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种有源电力滤波器输出电流检测短路保护电路，包括滤波电路、分压比较电路以及分别连接于有源电力滤波器三相输出端用于分别检测三相输出端电压的电流传感器，每个电流传感器输出端连接一个滤波电路的输入端，每个滤波电路的输出端连接一个分压比较电路的输入端，三个分压比较电路输出端并联后连接PWM缓冲器，PWM缓冲器的控制端连接于有源电力滤波器控制IGBT的驱动电路。

进一步的，滤波电路包括滤波电阻R和滤波电容C，滤波电阻R一端与电流传感器输出端和滤波电容C一端连接，滤波电容C另一端接地，滤波电阻R另一端连接正电源分压电路的输入端和负电源分压电路的输入端。

进一步的，分压比较电路包括并联的正电源分压电路和负电源分压电路；正电源分压电路包括第一比较器、第一比较电阻和第二比较电阻，第一比较器的反向输入端接滤波电阻R的另一端，第一比较器的同向输出端接第一比较电阻和第二比较电阻的一端，第一比较电阻的另一端接正电源，第二比较电阻的另一端接地，第一比较器的的输出端接上拉电阻R和PWM缓冲器控制端；

负电源分压电路包括第二比较器、第三比较电阻和第四比较电阻，第二比较器的反向输入端接滤波电阻R的另一端，第二比较器的同向输出端接第三比较电阻和第四比较电阻的一端，第三比较电阻的另一端接负电源，第四比较电阻的另一端接地，第二比较器的的输出端接上拉电阻R和PWM缓冲器控制端。

进一步的，第一比较电阻的另一端接15V正电源，第三比较电阻的另一端接15V负电源。

进一步的，滤波电阻R阻值为50～150Ω，滤波电容C大小为100pF～1nF。