[发明专利]一种用于抑制电容短路电流的保护电路和方法

说明书

本发明提供了一种用于抑制电容短路电流的保护电路和方法，电网正常工作时，分流器上的电压很小，此时场效应管不导通，保护电路是断路状态；当电容短路放电时，利用场效应管的快速导通特性使分流器上的电压驱动场效应管快速导通，此时电容通过保护回路放电，实现了有效泄放电容的短路电流的功能。通过试验验证，本发明降低了电容在主电路中的短路电流，增加了保护电路之后的主电路短路电流降低为原短路电流的三分之一，通过抑制电容短路电流实现了保护主电路的目标。

技术领域

本发明属于电磁兼容技术领域，具体涉及一种用于抑制电容短路电流的保护电路和方法。

背景技术

在直流电网中，挂接在直流电网上的用电设备通常需要并联电容达到隔离直流电压的目的。当直流电网出现短路故障时，电容的瞬时短路放电电流会非常大，可能造成电网中的断路器出现误动作。在目前广泛的工程应用中，基本是采用串联电感的方式抑制短路电流。但是当串联电感的方式不可行时(例如，用电设备是电网有源滤波器，正常工作时需输出较高频率的交流电流)，目前还没有一种行之有效的方法抑制电容短路电流。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种用于抑制电容短路电流的保护电路和方法，用于泄放电容的短路电流。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种用于抑制电容短路电流的保护电路，包括场效应管、分流器和隔离变压器；用电设备的两个输出端分别通过不同的电容连接直流电网，场效应管的源极和漏极分别与两个电容的靠近直流电网的一端连接；分流器串联在电容与直流电网之间；隔离变压器的初级线圈并联在分流器的两端，次级线圈的一端连接场效应管的栅极，次级线圈的另一端连接分流器与电容的连接点。

按上述方案，场效应管的规格根据场效应管与电容的连接关系、直流电网的电压等级确定。

进一步的，在640V的直流电网中选取电容的耐压值为800V、效应管的耐压值为900V。

按上述方案，分流器的阻值根据正常工作电流和短路电流决定，使电路满足当用电设备正常工作时分流器的电压不超过场效应管的导通电压，当电网短路时电容的放电电流使分流器的电压迅速超过场效应管的导通电压。

进一步的，选取分流器的阻值为20mΩ。

一种用于抑制电容短路电流的保护方法，包括以下步骤：

S1：用电设备的输出侧分别依次通过不同的电容、并网开关S与直流电网相连，待电容充满电后，通过并网开关S1断开直流电网，合上短路开关S2，使用示波器测试此时的短路电流；

S2：断开短路开关S2，根据与电容的连接关系、直流电网的电压等级确定场效应管的规格，将场效应管的源极和漏极并联在两个电容靠近直流电网的一端；将分流器串联在主回路中；将隔离变压器的初级线圈并联在分流器的两端，将次级线圈的一端连接场效应管的栅极，将次级线圈的另一端连接分流器与电容的连接点；

S3：合上并网开关S1，电网正常工作，分流器的电压很小，场效应管不导通，保护电路是断路状态；待电容充满电后，通过并网开关S1断开直流电网，合上短路开关S2，电容短路放电，分流器的电压驱动场效应管导通，电容通过保护电路放电，使用示波器测试此时的短路电流，对比增加保护电路后的短路电流比未加保护电路时的短路电流的下降程度。

一种计算机存储介质，其内存储有可被计算机处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行用于抑制电容短路电流的保护方法用于仿真一种用于抑制电容短路电流的保护电路。

本发明的有益效果为：

1.本发明的一种用于抑制电容短路电流的保护电路和方法，利用场效应管的快速导通特性，在电流上升时快速导通，实现了有效泄放电容的短路电流的功能。

2.本发明降低了电容在主电路中的短路电流，通过抑制电容短路电流实现了保护主电路的目标。

附图说明