一种逆变器直流母线电容放电电路的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型提出了一种逆变器直流母线电容放电电路，通过将第一电阻的一端与第一功率开关管的控制端相连，另一端与第四电阻的一端均与直流母线正极相连；第四电阻的另一端与所述第一功率开关管的输入端相连，第一功率开关管的输出端与正母线电容和负母线电容的公共连接点相连，且通过第五电阻与所述第二功率开关管的输入端相连；第二功率开关管的控制端和输出端分别与第三电阻的两端一一相连，且第二功率开关管的输出端接地；第二电阻的两端分别与第一功率开关管的控制端和第二功率开关管的控制端一一相连；小信号开关模块与第三电阻并联且与逆变器的辅助电源输出端相连，解决了现有技术中功率电阻设计困难，放电时间长且不能满足安规要求的问题。
【专利说明】-种逆变器直流母线电容放电电路
【技术领域】
[0001] 本实用新型主要涉及新能源发电系统中逆变器的应用领域，更具体地说是涉及一 种逆变器直流母线电容放电电路。
【背景技术】
[0002] 逆变器是新能源发电系统中必不可少的调整装置，主要用来将直流电转换成交流 电，而在大功率逆变器中，为了支持母线电压通常需要其逆变装置直流侧的母线电容采用 大容量的直流母线电容，但这样会使得直流输入掉电后，母线电容电压长时间维持较高值， 因而，当设备停机后必须要对该直流母线电容进行放电，以避免检修设备时发生触电危险。
[0003] 基于此，现有技术中通常是在逆变器的直流母线电容两端并联功率电阻进行放 电，然而，由于该功率电阻在设备运行过程中会一直处于导通状态，会产生大量热量，增大 系统损耗，虽然，增大该功率电阻的阻值可改善该问题。但功率电阻的阻值过大会延长放电 时间，而且，在该逆变器的辅助电源掉电后，有潜在的安全隐患，且不满足安规要求。 实用新型内容
[0004] 有鉴于此，本实用新型提供一种逆变器直流母线电容放电电路，解决了现有技术 功率电阻设计困难，放电时间长，且不满足安规要求的技术问题。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案如下：
[0006] -种逆变器直流母线电容放电电路，所述逆变器直流母线电容包括串联的正母线 电容和负母线电容，所述放电电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电 阻、第一功率开关管、第二功率开关管以及小信号开关模块，其中：
[0007] 所述第一电阻的一端与所述第一功率开关管的控制端相连，另一端与所述第四电 阻的一端均与直流母线正极相连，所述第四电阻的另一端与所述第一功率开关管的输入端 相连；
[0008] 所述第一功率开关管的输出端与所述正母线电容和所述负母线电容的公共连接 点相连，且通过所述第五电阻与所述第二功率开关管的输入端相连；
[0009] 所述第二功率开关管的控制端和输出端分别与所述第三电阻的两端一一相连，且 所述第二功率开关管的输出端接地；
[0010] 所述第二电阻的两端分别与所述第一功率开关管的控制端和所述第二功率开关 管的控制端 相连；
[0011] 所述小信号开关模块与所述第三电阻并联，且与所述逆变器的辅助电源输出端相 连；
[0012] 所述正母线电容与负母线电容的容量之比等于所述第一电阻与所述第二电阻的 阻值之比。
[0013] 优选的，所述放电电路还包括第六电阻，以使所述辅助电源通过所述第六电阻与 所述小信号开关模块相连。
[0014] 优选的，所述小信号开关模块包括：第七电阻和第三功率开关管，其中：
[0015] 所述第三功率开关管的控制端通过所述第六电阻与所述辅助电源相连，输入端与 所述第二电阻和所述第三电阻的公共连接点相连，输出端接地；
[0016] 所述第七电阻的一端与所述第三功率开关管的控制端相连，另一端与所述第三功 率开关管的输出端相连。
[0017] 优选的，所述小信号开关模块具体为隔离性光耦，所述隔离性光耦的原边为发光 二极管，副边为三极管，其中：
[0018] 所述发光二极管的阳极通过所述第六电阻与所述辅助电源相连，阴极接地；
[0019] 所述三极管的集电极和发射极分别与所述第三电阻的两端一一相连，且所述发射 极接地。
[0020] 优选的，所述第一功率开关管、所述第二功率开关管和所述第三功率开关管均是 NPN型三极管；
[0021] 则所述控制端为所述NPN型三极管的基极，所述输入端为所述NPN型三极管的集 电极，所述输出端为所述NPN型三极管的发射极。
[0022] 优选的，所述第一功率开关管、所述第二功率开关管和所述第三功率开关管均是N 沟道MOS管；
[0023] 则所述控制端为所述N沟道MOS管的栅极，所述输入端为所述N沟道MOS管的漏 极，所述输出端为所述N沟道MOS管的源极。
[0024] 优选的，所述第一功率开关管、所述第二功率开关管和所述第三功率开关管均是 IGBT 管；
[0025] 则所述控制端为所述IGBT管的栅极，所述输入端为所述IGBT管的漏极，所述输出 端为所述IGBT管的源极。
[0026] 优选的，所述隔离性光稱具体为TLP521型号的光奉禹。
[0027] 优选的，所述正母线电容与所述负母线电容的容量相等，且所述第一电阻的阻值 等于所述第二电阻的阻值。
[0028] 优选的，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻和所述第五 电阻具体均为功率电阻或由多个贴片电阻串联构成的电阻串。
[0029] 由此可见，本实用新型提出了一种逆变器直流母线电容放电电路，通过将第一电 阻的一端与第一功率开关管的控制端相连，另一端与第四电阻的一端均与直流母线正极相 连；第四电阻的另一端与所述第一功率开关管的输入端相连，第一功率开关管的输出端与 正母线电容和负母线电容的公共连接点相连，且通过第五电阻与所述第二功率开关管的输 入端相连；第二功率开关管的控制端和输出端分别与第三电阻的两端一一相连，且第二功 率开关管的输出端接地；第二电阻的两端分别与第一功率开关管的控制端和第二功率开关 管的控制端一一相连；小信号开关模块与第三电阻并联且与逆变器的辅助电源输出端相 连。基于此，逆变器系统正常运行时，辅助电源输出电压使得小信号开关模块导通，这样使 得两个开关管控制端达不到开通条件而截止，主放电回路停止放电，解决了现有技术中功 率电阻在此期间一直导通而发热，并增大系统损耗的问题；而当逆变器直流掉电后，从直流 取电的辅助电源会停止工作，使得小信号器件关断，通过选择第一电阻、第二电阻和第三电 阻的阻值，使两个开关管控制端达到开通条件而导通，则直流母线电容通过相应的放电电 阻快速放电，缩短了放电时间，且杜绝了潜在的安全隐患，符合了安规要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还 可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0031] 图1为本实用新型一种逆变器直流母线电容放电电路实施例的结构示意图；
[0032] 图2为本实用新型一种逆变器直流母线电容放电电路实施例的放电曲线图；
[0033] 图3为本实用新型一种逆变器直流母线电容放电电路具体实施例的电路连接图；
[0034] 图4为本实用新型另一种逆变器直流母线电容放电电路具体实施例的电路连接 图。
【具体实施方式】
[0035] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0036] 本实用新型提出了一种逆变器直流母线电容放电电路，通过将第一电阻的一端与 第一功率开关管的控制端相连，另一端与第四电阻的一端均与直流母线正极相连；第四电 阻的另一端与所述第一功率开关管的输入端相连，第一功率开关管的输出端与正母线电容 和负母线电容的公共连接点相连，且通过第五电阻与所述第二功率开关管的输入端相连； 第二功率开关管的控制端和输出端分别与第三电阻的两端一一相连，且第二功率开关管的 输出端接地；第二电阻的两端分别与第一功率开关管的控制端和第二功率开关管的控制端 一一相连；小信号开关模块与第三电阻并联且与逆变器的辅助电源输出端相连。基于此，逆 变器系统正常运行时，辅助电源输出电压使得小信号开关模块导通，这样使得两个开关管 控制端达不到开通条件而截止，主放电回路停止放电，解决了现有技术中功率电阻在此期 间一直导通而发热，并增大系统损耗的问题；而当逆变器直流掉电后，从直流取电的辅助电 源会停止工作，使得小信号器件关断，通过选择第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值，使 两个开关管控制端达到开通条件而导通，则直流母线电容通过相应的放电电阻快速放电， 缩短了放电时间，且杜绝了潜在的安全隐患，符合了安规要求。
[0037] 参照图1所示的一种逆变器直流母线电容放电电路的结构示意图，该放电电路可 以包括：第一电阻RU第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一功率开关 管Q1、第二功率开关管Q2以及小信号开关模块100,其中：
[0038] 第一电阻Rl的一端与第一功率开关管Ql的控制端相连，另一端与第四电阻R4的 一端均与直流母线正极PV+相连，第四电阻R4的另一端与第一功率开关管Ql的输入端相 连。
[0039] 第一功率开关管Ql的输出端与正母线电容Cl和负母线电容C2的公共连接点N 相连，且通过第五电阻R5与所述第二功率开关管Q2的输入端相连。
[0040] 其中，该第一功率开关管Ql具体可以为NPN型三极管，此时，第一功率开关管Ql 的控制端为NPN型三极管的基极，第一功率开关管Ql的输入端为NPN型三极管的集电极， 第一功率开关管Ql的输出端为NPN型三极管的发射极。
[0041] 当然，该第一功率开关管Ql也可以为N沟道MOS管或IGBT管（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管），则第一功率开关管Ql的控制端为N沟道MOS 管或IGBT管的栅极，第一功率开关管Ql的输入端为N沟道MOS管或IGBT管的漏极，第一 功率开关管Ql的输出端为N沟道MOS管或IGBT管的源极。本实用新型对第一功率开关管 Ql的具体型号不作具体限定。
[0042] 第二功率开关管Q2的控制端和输出端分别与所述第三电阻R3的两端一一相连， 且所述第二功率开关管Q2的输出端接地。
[0043] 其中，在本实用新型中，该第二功率开关管Q2具体可以为NPN型三极管、N沟道 MOS管或IGBT管，则该第二功率开关管Q2的控制端、输入端和输出端的相应含义与上述第 一功率开关管Ql相同，本实用新型在此不再详述。
[0044] 第二电阻R2的两端分别与所述第一功率开关管Ql的控制端和所述第二功率开关 管Q2的控制端一一相连。
[0045] 其中，第一电阻Rl至第五电阻R5可以为功率电阻或由多个贴片电阻串联构成的 电阻串，本实用新型对此不作具体限定。
[0046] 需要说明的是，第一电阻Rl与第二电阻R2的阻值之比与正母线电容Cl与负母线 电容C2的容量之比。优选的，第一电阻Rl与第二电阻R2的阻值可以相等，且此时正母线 电容Cl与负母线电容C2的容量也相等，即Rl = R2, Cl = C2。
[0047] 小信号开关模块100与所述第三电阻R3并联，且与所述逆变器的辅助电源VCC输 出端相连。
[0048] 可选的，在本申请中，该小信号开关模块100可以由第七电阻和第三功率开关管 组成，其中，第三功率开关管的控制端通过第六电阻与辅助电源相连，输入端与第二电阻和 第三电阻的公共连接点相连，输出端接地；第七电阻的一端与第三功率开关管的控制端相 连，另一端与第三功率开关管的输出端相连。当然，该小信号开关模块100也可以为隔离性 光耦，本申请对此不作具体限定，两者方式在实际应用中的工作原理类似。
[0049] 具体的，结合图2所示的放电曲线，在本实用新型实施例的实际应用中，当逆变器 正常工作时，辅助电源VCC使得小信号开关模块100导通，第二电阻Rl和第三电阻R3的公 共连接点Ml接地，从而使得第二功率开关管Q2截止，此时，第一功率开关管Ql控制端的输 入电压由第一电阻Rl和第二电阻R2分压决定，由于正母线电容Cl与负母线电容C2的容 量之比等于第一电阻Rl与第二电阻R2的阻值之比，因此，该第一电阻Rl和第二电阻R2的 公共连接点M的电位等于正母线电容Cl和负母线电容C2的公共连接点N的电位，即M点 电位与M2点电位相等，所以，第一功率开关管Ql截止，放电电阻即第四电阻R4和第五电阻 R5断路。
[0050] 由此可见，与现有技术中的仅有功率电阻与直流母线电容并联构成的放电电路相 t匕，在逆变器正常运行过程中，本实用新型提供的放电电路中的电阻（第四电阻和第五电 阻）并未通电，因而，也就不会增加系统的损耗，即解决了现有技术中因功率电阻在逆变器 运行期间一直通电，而增大系统损耗的问题。
[0051] 另外，当逆变器直流掉电后，从直流取电的辅助电源VCC将停止工作，则小信号开 关模块100截止，此时M点电压和Ml点的电压分别为：
【权利要求】
1. 一种逆变器直流母线电容放电电路，所述逆变器直流母线电容包括串联的正母线电 容和负母线电容，其特征在于，所述放电电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电 阻、第五电阻、第一功率开关管、第二功率开关管以及小信号开关模块，其中： 所述第一电阻的一端与所述第一功率开关管的控制端相连，另一端与所述第四电阻 的一端均与直流母线正极相连，所述第四电阻的另一端与所述第一功率开关管的输入端相 连； 所述第一功率开关管的输出端与所述正母线电容和所述负母线电容的公共连接点相 连，且通过所述第五电阻与所述第二功率开关管的输入端相连； 所述第二功率开关管的控制端和输出端分别与所述第三电阻的两端一一相连，且所述 第二功率开关管的输出端接地； 所述第二电阻的两端分别与所述第一功率开关管的控制端和所述第二功率开关管的 控制端 相连； 所述小信号开关模块与所述第三电阻并联，且与所述逆变器的辅助电源输出端相连； 所述正母线电容与负母线电容的容量之比等于所述第一电阻与所述第二电阻的阻值 之比。
2. 根据权利要求1所述的放电电路，其特征在于，所述放电电路还包括第六电阻，以使 所述辅助电源通过所述第六电阻与所述小信号开关模块相连。
3. 根据权利要求2所述的放电电路，其特征在于，所述小信号开关模块包括：第七电阻 和第三功率开关管，其中： 所述第三功率开关管的控制端通过所述第六电阻与所述辅助电源相连，输入端与所述 第二电阻和所述第三电阻的公共连接点相连，输出端接地； 所述第七电阻的一端与所述第三功率开关管的控制端相连，另一端与所述第三功率开 关管的输出端相连。
4. 根据权利要求2所述的放电电路，其特征在于，所述小信号开关模块具体为隔离性 光耦，所述隔离性光耦的原边为发光二极管，副边为三极管，其中： 所述发光二极管的阳极通过所述第六电阻与所述辅助电源相连，阴极接地； 所述三极管的集电极和发射极分别与所述第三电阻的两端一一相连，且所述发射极接 地。
5. 根据权利要求3所述的放电电路，其特征在于，所述第一功率开关管、所述第二功率 开关管和所述第三功率开关管均是NPN型三极管； 则所述控制端为所述NPN型三极管的基极，所述输入端为所述NPN型三极管的集电极， 所述输出端为所述NPN型三极管的发射极。
6. 根据权利要求3所述的放电电路，其特征在于，所述第一功率开关管、所述第二功率 开关管和所述第三功率开关管均是N沟道MOS管； 则所述控制端为所述N沟道MOS管的栅极，所述输入端为所述N沟道MOS管的漏极，所 述输出端为所述N沟道MOS管的源极。
7. 根据权利要求3所述的放电电路，其特征在于，所述第一功率开关管、所述第二功率 开关管和所述第三功率开关管均是IGBT管； 则所述控制端为所述IGBT管的栅极，所述输入端为所述IGBT管的漏极，所述输出端为 所述IGBT管的源极。
8. 根据权利要求4所述的放电电路，其特征在于，所述隔离性光耦具体为TLP521型号 的光耦。
9. 根据权利要求1-8任一项所述的放电电路，其特征在于，所述正母线电容与所述负 母线电容的容量相等，且所述第一电阻的阻值等于所述第二电阻的阻值。
10. 根据权利要求9所述的放电电路，其特征在于，所述第一电阻、所述第二电阻、所述 第三电阻、所述第四电阻和所述第五电阻具体均为功率电阻或由多个贴片电阻串联构成的 电阻串。
【文档编号】H02M7/48GK204168176SQ201420663921
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】邢军, 徐清清, 耿后来, 李浩源, 梅晓东 申请人:阳光电源股份有限公司