本申請(qǐng)屬于電力電子，尤其涉及一種故障檢測(cè)電路及電源保護(hù)電路。

背景技術(shù)：

1、電源電路廣泛應(yīng)用于工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備等各種領(lǐng)域，是現(xiàn)如今電能變換技術(shù)的核心組成部分。

2、在一些功率較大的場(chǎng)合，常常會(huì)使用多個(gè)電源電路進(jìn)行并聯(lián)升功率。

3、在并聯(lián)的多路電源電路中存在某一路或多路故障的情況下，由于現(xiàn)有技術(shù)無法及時(shí)對(duì)多路電源電路進(jìn)行故障檢測(cè)，因此會(huì)導(dǎo)致剩余的電源電路需要承擔(dān)額外的功率，導(dǎo)致電源電路過載運(yùn)行，容易導(dǎo)致電源電路中的功率器件及磁性器件溫度快速上升，從而導(dǎo)致整個(gè)電路工作異常甚至損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種故障檢測(cè)電路及電源保護(hù)電路，能夠?qū)Χ嗦冯娫措娐愤M(jìn)行故障檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，從而避免剩余的電源電路過載運(yùn)行，提高了電源電路的穩(wěn)定性和可靠性。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種故障檢測(cè)電路，包括：

3、n個(gè)采樣電路，n個(gè)采樣電路的輸入端與n個(gè)電源電路一一對(duì)應(yīng)電連接，用于采集并預(yù)處理電源電路的電源信號(hào)，其中，n個(gè)電源電路并聯(lián)后連接負(fù)載，n為大于或等于2的整數(shù)；

4、差分運(yùn)放電路，其輸入端與任意兩個(gè)采樣電路的輸出端電連接，用于計(jì)算經(jīng)任意兩個(gè)采樣電路預(yù)處理后的電源信號(hào)之間的信號(hào)差值；

5、閾值比較電路，其輸入端與差分運(yùn)放電路的輸出端電連接，用于在信號(hào)差值小于第一閾值或大于第二閾值的情況下，輸出第一檢測(cè)結(jié)果信號(hào)，其中，第一檢測(cè)信號(hào)表示電源電路存在故障，第一閾值小于第二閾值。

6、在第一方面一種可能的實(shí)施例中，采樣電路包括：

7、電流互感器，其輸入端與電源電路磁耦合連接，用于采集電源電路的電流信號(hào)；

8、信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其輸入端與電流互感器的輸出端電連接，用于將電源電路的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)；

9、濾波器，其輸入端與信號(hào)轉(zhuǎn)換器電連接，其輸出端作為采樣電路的輸出端，用于對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行濾波處理，并將濾波后的信號(hào)傳輸至差分運(yùn)放電路。

10、在第一方面一種可能的實(shí)施例中，差分運(yùn)放電路包括運(yùn)算放大器；

11、運(yùn)算放大器的同相輸入端和反相輸入端分別與不同的采樣電路的輸出端電連接，運(yùn)算放大器的輸出端作為差分運(yùn)放電路的輸出端。

12、在第一方面一種可能的實(shí)施例中，運(yùn)算放大器的同相輸入端還與偏置電壓端電連接；差分運(yùn)放電路還包括電壓跟隨器；

13、電壓跟隨器的輸入端與一個(gè)采樣電路的輸出端電連接，電壓跟隨器的輸出端與偏置電壓端電連接，用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行復(fù)制和輸出，還用于將輸入信號(hào)與偏置電壓端之間進(jìn)行電氣隔離。

14、在第一方面一種可能的實(shí)施例中，閾值比較電路包括第一比較器和第二比較器；第一比較器和第二比較器并聯(lián)于閾值比較電路的輸入端及其輸出端之間；

15、第一比較器用于在信號(hào)差值小于第一閾值的情況下，輸出第一檢測(cè)結(jié)果信號(hào)；

16、第二比較器用于在信號(hào)差值大于第二閾值的情況下，輸出第一檢測(cè)結(jié)果信號(hào)。

17、在第一方面一種可能的實(shí)施例中，還包括：

18、故障提示器，故障提示器的輸入端與閾值比較電路的輸出端電連接，用于響應(yīng)于第一檢測(cè)結(jié)果信號(hào)而發(fā)出故障提示信號(hào)。

19、基于相同的發(fā)明構(gòu)思，第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供一種電源保護(hù)電路，包括：

20、n個(gè)并聯(lián)的電源電路；

21、如第一方面任一實(shí)施例的故障檢測(cè)電路；和

22、保護(hù)電路，其輸入端與故障檢測(cè)電路的輸出端電連接，其n個(gè)輸出端與n個(gè)電源電路一一對(duì)應(yīng)電連接，用于響應(yīng)于故障檢測(cè)電路輸出的第一檢測(cè)結(jié)果信號(hào)，向n個(gè)電源電路傳輸關(guān)斷信號(hào)。

23、在第二方面一種可能的實(shí)施例中，電源電路中包括開關(guān)模塊；保護(hù)電路包括：

24、結(jié)果采集模塊，其輸入端作為保護(hù)電路的輸入端，用于采集故障檢測(cè)電路輸出的檢測(cè)結(jié)果信號(hào)；

25、n個(gè)光耦，n個(gè)光耦的輸入端并聯(lián)于第一電源端與結(jié)果采集模塊的輸出端之間，n個(gè)光耦的輸出端與n個(gè)電源電路的開關(guān)模塊一一對(duì)應(yīng)電連接，光耦的輸出端串聯(lián)于開關(guān)模塊的控制端及其第一端之間，用于響應(yīng)于第一檢測(cè)結(jié)果信號(hào)，將開關(guān)模塊的控制端及其第一端短路。

26、在第二方面一種可能的實(shí)施例中，結(jié)果采集模塊包括二極管、第一電阻、第一晶體管和第二晶體管；

27、二極管，其第一極作為結(jié)果采集模塊的輸入端，用于采集檢測(cè)結(jié)果信號(hào)，并在檢測(cè)結(jié)果信號(hào)為第一檢測(cè)結(jié)果信號(hào)時(shí)導(dǎo)通；

28、第一晶體管，其柵極與二極管的第二極電連接，其第一極通過第一電阻與第一電源端電連接，其第二極與第二電源端電連接，用于在二極管導(dǎo)通時(shí)關(guān)斷；

29、第二晶體管，其柵極與第一晶體管的第一極電連接，其第一極作為結(jié)果采集模塊的輸出端，其第二極與第二電源端電連接，用于在第一晶體管關(guān)斷時(shí)導(dǎo)通，以點(diǎn)亮光耦模塊的輸入端的發(fā)光二極管。

30、在第二方面一種可能的實(shí)施例中，二極管在檢測(cè)結(jié)果信號(hào)為第二檢測(cè)結(jié)果信號(hào)時(shí)關(guān)斷，第二檢測(cè)結(jié)果表示電源電路運(yùn)行正常；結(jié)果采集模塊還包括第一分壓電阻和第二分壓電阻；

31、第一分壓電阻和第二分壓電阻串聯(lián)于第一電源端與第二電源端之間，第一分壓電阻和第二分壓電阻的連接點(diǎn)與第一晶體管的柵極電連接，用于在二極管關(guān)斷時(shí)，對(duì)第一電源端的電源信號(hào)進(jìn)行分壓，以使第一晶體管導(dǎo)通、第二晶體管關(guān)斷。

32、本申請(qǐng)實(shí)施例的故障檢測(cè)電路及電源保護(hù)電路。其中，故障檢測(cè)電路包括n個(gè)采樣電路、差分運(yùn)放電路和閾值比較電路。n個(gè)采樣電路的輸入端與n個(gè)電源電路一一對(duì)應(yīng)電連接，且正常運(yùn)行時(shí)每個(gè)電源電路輸出的電源信號(hào)相等，n個(gè)電源電路可并聯(lián)后連接負(fù)載，該采樣電路可用于采集并對(duì)電源電路的電源信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，其中，n為大于或等于2的整數(shù)。差分運(yùn)放電路的輸入端與任意兩個(gè)采樣電路的輸出端電連接，可用于計(jì)算經(jīng)任意兩個(gè)采樣電路預(yù)處理后的電源信號(hào)之間的信號(hào)差值，該信號(hào)差值可反映電源電路是否存在故障，例如信號(hào)差值在預(yù)設(shè)波動(dòng)范圍內(nèi)說明未發(fā)生故障，在預(yù)設(shè)波動(dòng)范圍外說明存在故障。閾值比較電路的輸入端與差分運(yùn)放電路的輸出端電連接，用于在該信號(hào)差值小于第一閾值或大于第二閾值的情況下，說明超出了預(yù)設(shè)波動(dòng)范圍，則輸出能夠表示電源電路存在故障的第一檢測(cè)結(jié)果信號(hào)，其中，第一閾值小于第二閾值，從而可以及時(shí)有效地對(duì)多路電源電路進(jìn)行故障檢測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，有利于后續(xù)能夠及時(shí)采取措施，可及時(shí)避免剩余的電源電路過載運(yùn)行，提高了電源電路的穩(wěn)定性和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種故障檢測(cè)電路，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測(cè)電路，其特征在于，所述采樣電路包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測(cè)電路，其特征在于，所述差分運(yùn)放電路包括運(yùn)算放大器；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的故障檢測(cè)電路，其特征在于，所述運(yùn)算放大器的同相輸入端還與偏置電壓端電連接；所述差分運(yùn)放電路還包括電壓跟隨器；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測(cè)電路，其特征在于，所述閾值比較電路包括第一比較器和第二比較器；所述第一比較器和所述第二比較器并聯(lián)于所述閾值比較電路的輸入端及其輸出端之間；

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的故障檢測(cè)電路，其特征在于，還包括：

7.一種電源保護(hù)電路，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源保護(hù)電路，其特征在于，所述電源電路中包括開關(guān)模塊；所述保護(hù)電路包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源保護(hù)電路，其特征在于，所述結(jié)果采集模塊包括二極管、第一電阻、第一晶體管和第二晶體管；

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源保護(hù)電路，其特征在于，所述二極管在所述檢測(cè)結(jié)果信號(hào)為第二檢測(cè)結(jié)果信號(hào)時(shí)關(guān)斷，所述第二檢測(cè)結(jié)果表示所述電源電路運(yùn)行正常；所述結(jié)果采集模塊還包括第一分壓電阻和第二分壓電阻；

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種故障檢測(cè)電路及電源保護(hù)電路。故障檢測(cè)電路包括N個(gè)采樣電路、差分運(yùn)放電路和閾值比較電路；N個(gè)采樣電路的輸入端與N個(gè)電源電路一一對(duì)應(yīng)電連接，用于采集并預(yù)處理電源電路的電源信號(hào)；差分運(yùn)放電路，其輸入端與任意兩個(gè)采樣電路的輸出端電連接，用于計(jì)算經(jīng)任意兩個(gè)采樣電路預(yù)處理后的電源信號(hào)之間的信號(hào)差值；閾值比較電路，其輸入端與差分運(yùn)放電路的輸出端電連接，用于在信號(hào)差值小于第一閾值或大于第二閾值的情況下，輸出第一檢測(cè)結(jié)果信號(hào)，其中，第一檢測(cè)信號(hào)表示電源電路存在故障。根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例，能夠?qū)Χ嗦冯娫措娐愤M(jìn)行故障檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，從而避免剩余的電源電路過載運(yùn)行，提高了電源電路的穩(wěn)定性和可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：歐陽鵬,李劍波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州時(shí)代新安能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21