本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路和一種壓縮機(jī)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

開關(guān)電源因其效率高、體積小、可靠性高的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于電機(jī)和壓縮機(jī)等領(lǐng)域中。開關(guān)電源作為系統(tǒng)供電單元，其工作性能的可靠性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。當(dāng)開關(guān)電源的輸入電壓過高時(shí)，會(huì)造成開關(guān)電源損壞，嚴(yán)重影響電源的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路，通過對(duì)開關(guān)電源的輸出電壓進(jìn)行判斷，并在開關(guān)電源的輸出電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，輸出不同的控制信號(hào)至功率開關(guān)管和可控開關(guān)，以降低開關(guān)電源的輸入或輸出電壓，從而有效防止開關(guān)電源過壓損壞，保證開關(guān)電源的可靠性。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種壓縮機(jī)控制系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出的一種開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路，包括：電壓采樣單元，所述電壓采樣單元與所述開關(guān)電源的輸出端相連，所述電壓采樣單元用以采樣所述開關(guān)電源的輸出電壓；可控開關(guān)，所述可控開關(guān)的第一端與所述開關(guān)電源的輸入端相連；儲(chǔ)能吸收單元，所述儲(chǔ)能吸收單元與所述可控開關(guān)的第二端相連；控制單元，所述控制單元分別與所述可控開關(guān)的控制端和所述開關(guān)電源中功率開關(guān)管的控制端相連，所述控制單元對(duì)所述開關(guān)電源的輸出電壓進(jìn)行判斷，并在所述開關(guān)電源的輸出電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)輸出第一控制信號(hào)至所述功率開關(guān)管以降低所述開關(guān)電源的輸出電壓和輸出第二控制信號(hào)至所述可控開關(guān)以控制所述儲(chǔ)能吸收單元對(duì)所述開關(guān)電源的輸入過電壓進(jìn)行吸收。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路，通過電壓采樣單元實(shí)時(shí)采樣開關(guān)電源的輸出電壓，控制單元對(duì)開關(guān)電源的輸出電壓進(jìn)行判斷，并在開關(guān)電源的輸出電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，輸出第一控制信號(hào)至功率開關(guān)管，以降低開關(guān)電源的輸出電壓，同時(shí)，控制單元輸出第二控制信號(hào)至可控開關(guān)，以控制儲(chǔ)能吸收單元對(duì)開關(guān)電源的輸入過電壓進(jìn)行吸收，從而有效防止開關(guān)電源過壓損壞，保證開關(guān)電源的可靠性。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述的開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路還包括：鉗位保護(hù)單元，所述鉗位保護(hù)單元連接在所述可控開關(guān)的第二端與所述儲(chǔ)能吸收單元之間，所述鉗位保護(hù)單元對(duì)所述儲(chǔ)能吸收單元進(jìn)行鉗位保護(hù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述可控開關(guān)為三極管、mos(metaloxidesemiconductor，金屬氧化物半導(dǎo)體)管或igbt(insulatedgatebipolartransistor，絕緣柵雙極型晶體管)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述鉗位保護(hù)單元包括第一電阻和鉗位二極管，所述第一電阻的一端與所述鉗位二極管的陽極相連且具有第一節(jié)點(diǎn)，所述第一電阻的另一端與所述鉗位二極管的陰極相連且具有第二節(jié)點(diǎn)，所述第一節(jié)點(diǎn)與所述可控開關(guān)的第二端相連，所述第二節(jié)點(diǎn)與所述儲(chǔ)能吸收單元相連。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述儲(chǔ)能吸收單元包括儲(chǔ)能電容和第二電阻，所述儲(chǔ)能電容的正極端與所述第二節(jié)點(diǎn)相連，所述儲(chǔ)能電容的負(fù)極端接地，所述第二電阻與所述儲(chǔ)能電容并聯(lián)連接。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述電壓采樣單元包括串聯(lián)連接的第三電阻和第四電阻，所述串聯(lián)連接的第三電阻和第四電阻之間具有第三節(jié)點(diǎn)，所述第三節(jié)點(diǎn)與所述控制單元相連。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述功率開關(guān)管為第一mos管，所述開關(guān)電源還包括第一電感和第一二極管，所述第一電感的一端作為所述開關(guān)電源的輸入端，所述第一電感的另一端與所述第一二極管的陽極相連且具有第四節(jié)點(diǎn)，所述第一二極管的陰極作為所述開關(guān)電源的輸出端，所述第四節(jié)點(diǎn)與所述第一mos管的漏極相連，所述第一mos管的柵極與所述控制單元相連，所述第一mos管的源極接地。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一控制信號(hào)與所述第二控制信號(hào)不同且相互獨(dú)立。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一控制信號(hào)為高頻pwm(pulsewidthmodulation，脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)，所述第二控制信號(hào)為低頻開關(guān)信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制單元根據(jù)所述高頻pwm信號(hào)對(duì)所述功率開關(guān)管的開關(guān)時(shí)間或占空比進(jìn)行調(diào)節(jié)以降低所述開關(guān)電源的輸出電壓。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面實(shí)施例提出了一種壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其包括上述的開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，通過上述的開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路，能夠有效防止開關(guān)電源過壓損壞，保證開關(guān)電源的可靠性，進(jìn)而保證壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的工作可靠性。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路的方框示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路圖；以及

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的方框示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

下面參考附圖來描述本發(fā)明實(shí)施例提出的開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路和壓縮機(jī)控制系統(tǒng)。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路的方框示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路圖。如圖1和圖2所示，該開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路可包括：電壓采樣單元10、可控開關(guān)20、儲(chǔ)能吸收單元30和控制單元40。

其中，電壓采樣單元10與開關(guān)電源50的輸出端相連，電壓采樣單元10用以采樣開關(guān)電源50的輸出電壓。可控開關(guān)20的第一端與開關(guān)電源50的輸入端相連。儲(chǔ)能吸收單元30與可控開關(guān)20的第二端相連?？刂茊卧?0分別與可控開關(guān)20的控制端和開關(guān)電源50中功率開關(guān)管q1的控制端相連，控制單元40對(duì)開關(guān)電源50的輸出電壓進(jìn)行判斷，并在開關(guān)電源50的輸出電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)輸出第一控制信號(hào)至功率開關(guān)管q1以降低開關(guān)電源50的輸出電壓和輸出第二控制信號(hào)至可控開關(guān)20以控制儲(chǔ)能吸收單元30對(duì)開關(guān)電源50的輸入過電壓進(jìn)行吸收。其中，可控開關(guān)20可以為三極管、mos管或igbt，預(yù)設(shè)電壓可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行標(biāo)定。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，功率開關(guān)管q1可以為第一mos管，開關(guān)電源50還可包括第一電感l(wèi)1和第一二極管d1，第一電感l(wèi)1的一端作為開關(guān)電源50的輸入端，第一電感l(wèi)1的另一端與第一二極管d1的陽極相連且具有第四節(jié)點(diǎn)j4，第一二極管d1的陰極作為開關(guān)電源50的輸出端，第四節(jié)點(diǎn)j4與第一mos管的漏極相連，第一mos管的柵極與控制單元40相連，第一mos管的源極接地gnd。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一控制信號(hào)與第二控制信號(hào)不同且相互獨(dú)立，第一控制信號(hào)可以為高頻pwm信號(hào)，第二控制信號(hào)可以為低頻開關(guān)信號(hào)，該低頻開關(guān)信號(hào)可以是高電平信號(hào)，也可以是低電平信號(hào)。

進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制單元40根據(jù)高頻pwm信號(hào)對(duì)功率開關(guān)管q1的開關(guān)時(shí)間或占空比進(jìn)行調(diào)節(jié)以降低開關(guān)電源50的輸出電壓。

具體而言，在輸入電壓不穩(wěn)定的情況下，包括電網(wǎng)的電源波動(dòng)(如太陽能和風(fēng)能發(fā)電等外界條件變動(dòng)且不可控)和應(yīng)用場(chǎng)合的負(fù)載變化，很可能導(dǎo)致開關(guān)電源50的輸出電壓超過正常輸出電壓范圍，因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，以開關(guān)電源50的輸出電壓作為反饋信號(hào)，通過對(duì)開關(guān)電源50的輸出電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，然后根據(jù)輸出電壓輸出不同的控制信號(hào)至開關(guān)電源50和可控開關(guān)20，以降低開關(guān)電源50的輸出電壓和輸入過電壓，防止開關(guān)電源過壓損壞。

具體地，如圖2所示，交流電源v1輸出的交流電壓經(jīng)過全橋整流電路70整流后變成直流電壓，再經(jīng)過由第一電感l(wèi)1、第一二極管d1和功率開關(guān)管q1構(gòu)成的boost型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)后，輸出較高的直流電壓。電壓采樣單元10采集升壓后的輸出電壓，并將其反饋至控制單元40，控制單元40對(duì)該輸出電壓進(jìn)行處理(如放大、濾波等)，并輸出兩路不同且相互獨(dú)立的控制信號(hào)，分別控制開關(guān)電源50和可控開關(guān)20。

例如，當(dāng)交流電壓升高時(shí)，相應(yīng)的全橋整流電路70輸出的直流電壓會(huì)升高，經(jīng)過開關(guān)電源50產(chǎn)生的輸出電壓也會(huì)升高。當(dāng)開關(guān)電源50的輸出電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制單元40輸出第一控制信號(hào)(如高頻pwm信號(hào))至開關(guān)電源50中的功率開關(guān)管q1，通過調(diào)節(jié)功率開關(guān)管q1的開關(guān)時(shí)間或占空比來降低開關(guān)電源50的輸出電壓。同時(shí)，控制單元40輸出第二控制信號(hào)(如低頻開關(guān)信號(hào))至可控開關(guān)20(如三極管、mos管或igbt)，通過控制可控開關(guān)20導(dǎo)通，使儲(chǔ)能吸收單元30開始工作，以吸收開關(guān)電源50輸入過電壓(輸入端過高的直流電壓)，以使開關(guān)電源50輸入過電壓降低，防止開關(guān)電源過壓損壞。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，控制單元40內(nèi)置電壓比較單元、運(yùn)放電路、施密特觸發(fā)器、延時(shí)電路等，用以對(duì)電壓采樣單元10采集的輸出電壓進(jìn)行處理，并輸出不同的控制信號(hào)，以對(duì)可控開關(guān)20和開關(guān)電源50中的功率開關(guān)管q1進(jìn)行控制，降低開關(guān)電源50的輸出和輸入過電壓，防止開關(guān)電源過壓損壞。

因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路，控制單元在判斷電壓采樣單元采集的輸出電壓超過預(yù)設(shè)電壓時(shí)，根據(jù)輸出電壓輸出兩個(gè)不同的控制信號(hào)，通過第一控制信號(hào)調(diào)節(jié)脈沖頻率或調(diào)節(jié)脈寬，來降低開關(guān)電源的輸出電壓，通過第二控制信號(hào)控制儲(chǔ)能吸收單元的通斷，來降低開關(guān)電源的輸入過電壓，以達(dá)到保護(hù)開關(guān)電源的目的。并且該電路適用于寬輸入電源應(yīng)用的情況，特別是輸入電壓不穩(wěn)定，而輸出電壓要求卻很高的情況。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖2所示，上述的開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路還包括：鉗位保護(hù)單元60。其中，鉗位保護(hù)單元60連接在可控開關(guān)20的第二端與儲(chǔ)能吸收單元30之間，鉗位保護(hù)單元60對(duì)儲(chǔ)能吸收單元30進(jìn)行鉗位保護(hù)。

進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖2所示，鉗位保護(hù)單元60可包括第一電阻r1和鉗位二極管d2，第一電阻r1的一端與鉗位二極管d2的陽極相連且具有第一節(jié)點(diǎn)j1，第一電阻r1的另一端與鉗位二極管d2的陰極相連且具有第二節(jié)點(diǎn)j2，第一節(jié)點(diǎn)j1與可控開關(guān)20的第二端相連，第二節(jié)點(diǎn)j2與儲(chǔ)能吸收單元30相連。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖2所示，儲(chǔ)能吸收單元30可包括儲(chǔ)能電容c1和第二電阻r2，儲(chǔ)能電容c1的正極端與第二節(jié)點(diǎn)j2相連，儲(chǔ)能電容c1的負(fù)極端接地gnd，第二電阻r2與儲(chǔ)能電容c1并聯(lián)連接。

具體而言，當(dāng)控制單元40判斷開關(guān)電源50的輸出電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制單元40輸出第二控制信號(hào)(如低頻開關(guān)信號(hào))至可控開關(guān)20，以使可控開關(guān)20導(dǎo)通，儲(chǔ)能吸收單元30吸收開關(guān)電源50輸入過電壓，并通過鉗位保護(hù)單元60中的第一電阻r1吸收或消耗電壓突變產(chǎn)生的瞬間大電流，以降低對(duì)儲(chǔ)能吸收單元30的沖擊，同時(shí)鉗位二極管d2可鉗位電壓方向，防止可控開關(guān)20過壓損壞。

儲(chǔ)能吸收單元30中的儲(chǔ)能電容c1可以為電解電容，用以存儲(chǔ)開關(guān)電源50的輸入過電壓，同時(shí)，儲(chǔ)能吸收單元30中的第二電阻r2也可以消耗和吸收輸入過電壓，以降低開關(guān)電源50的輸入過電壓，達(dá)到保護(hù)開關(guān)電源的目的。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖2所示，電壓采樣單元10可包括串聯(lián)連接的第三電阻r3和第四電阻r4，串聯(lián)連接的第三電阻r3和第四電阻r4之間具有第三節(jié)點(diǎn)j3，第三節(jié)點(diǎn)j3與控制單元40相連。

也就是說，在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以直接采用電阻分壓法來采集開關(guān)電源50的輸出電壓(即第三節(jié)點(diǎn)j3處的電壓值)，并將其反饋至控制單元40，以通過控制單元40進(jìn)行處理，并輸出不同的控制信號(hào)對(duì)開關(guān)電源50和可控開關(guān)20進(jìn)行控制。

另外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述的開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路還可包括電壓濾電路80，其中，電壓濾波電路80可包括電解電容c2，用以盡可能減小脈動(dòng)的直流電壓中的交流成分，保留其直流成分，使輸出電壓紋波系數(shù)降低，波形變得比較平滑。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路，通過電壓采樣單元實(shí)時(shí)采樣開關(guān)電源的輸出電壓，控制單元對(duì)開關(guān)電源的輸出電壓進(jìn)行判斷，并在開關(guān)電源的輸出電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，輸出第一控制信號(hào)至功率開關(guān)管，以降低開關(guān)電源的輸出電壓，同時(shí)，控制單元輸出第二控制信號(hào)至可控開關(guān)，以控制儲(chǔ)能吸收單元對(duì)開關(guān)電源的輸入過電壓進(jìn)行吸收，從而有效防止開關(guān)電源過壓損壞，保證開關(guān)電源的可靠性。

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的方框示意圖。如圖3所示，該壓縮機(jī)控制系統(tǒng)1000可包括：上述的開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路100。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，通過上述的開關(guān)電源的過壓保護(hù)電路，能夠有效防止開關(guān)電源過壓損壞，保證開關(guān)電源的可靠性，進(jìn)而保證壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的工作可靠性。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。