一種具有保護電路的有源電力濾波器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有保護電路的有源電力濾波器，解決了現有技術有源電力濾波器在進行濾波補償時，出現欠壓或過壓使得負載損壞的技術問題，其技術方案要點是，包括有負載電路和有源濾波電路，有源濾波電路和負載電路之間還耦接有檢測保護電路，檢測保護電路包括欠電壓保護電路和過電壓保護電路。本實用新型的有源電力濾波器設置過壓保護電路能夠保護負載電路電壓過高時切斷負載電路使得避免負載損壞，設置欠壓檢測保護電路能夠用于補償負載電路上的電壓，使得負載能夠在額定電壓范圍內工作。
【專利說明】—種具有保護電路的有源電力濾波器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種有源濾波器，更具體的說，它涉及一種具有保護電路的有源電力濾波器。
【背景技術】
[0002]有源電力濾波器(APF:Active power filter)是一種用于動態抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置，它能夠對不同大小和頻率的諧波進行快速跟蹤補償，之所以稱為有源，是相對于無源LC濾波器，只能被動吸收固定頻率與大小的諧波而言，APF可以通過采樣負載電流并進行各次諧波和無功的分離，控制并主動輸出電流的大小、頻率和相位，并且快速響應，抵銷負載中相應電流，實現了動態跟蹤補償，而且可以既補諧波又補無功和不平衡。
[0003]當有源電力濾波器在對工作電路進行補償時，如果出現補償過度，會使得工作電路上的負載因輸入電壓高于額定電壓使得負載損壞，或者補償不完全或干擾使得工作電路上的電壓過低，使得負載工作不穩定造成負載使用效果變差且降低使用壽命。
實用新型內容
[0004]針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種欠壓檢測補償和過壓保護的有源電力濾波器。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案:一種具有保護電路的有源電力濾波器，包括有負載電路和有源濾波電路，所述有源濾波電路和所述負載電路之間還耦接有檢測保護電路，所述檢測保護電路包括欠電壓保護電路和過電壓保護電路，
[0006]欠電壓保護電路包括欠電壓檢測運算電路和補償電壓控制電路，
[0007]所述欠電壓檢測運算電路耦接于負載電路上，所述負載電路輸出電壓信號于欠電壓檢測電路輸入端內且欠電壓檢測電路輸出控制信號，所述控制信號控制補償電壓控制電路的開關，
[0008]所述補償電壓控制電路連接于負載電路上且可輸入補償電壓于負載電路上，
[0009]所述過電壓保護電路耦接于負載電路上，所述負載電路輸出電壓信號于過電壓保護電路輸入端內且過電壓保護電路輸出開關控制信號，所述開關控制信號控制負載電路的開斷。
[0010]通過采用上述技術方案，當有源濾波電路對負載電路進行工作補償時且負載電路電壓過低，使得欠電壓檢測運算電路檢測比較后輸出控制信號，并且該控制信號對補償電壓控制電路進行控制，使得補償電壓控制電路對負載電路進行電壓補償，使得負載在正常電壓范圍內工作，當負載電路電壓過高時，欠電壓檢測運算電路不輸出控制信號，過電壓保護電路輸出控制信號，并使得負載電路關閉，使得負載不工作。
[0011]本實用新型進一步設置為:所述欠電壓檢測運算電路包括電壓比較器、第一三極管和第一繼電器，
[0012]電壓比較器的輸入端分別接收負載電路上的電壓信號，以及基準電壓，比較并輸出方波信號，
[0013]第一三極管的集電極連接有電源，方波信號從基極輸入，發射極通過第一繼電器的線圈后接地。
[0014]通過采用上述技術方案，負載電路輸出信號到電壓比較器一輸入端，且電壓比較器另一輸入端輸入基準電壓，使得兩個電壓之間進行比較，若負載電壓高于基準電壓，電壓比較器不輸出低電平信號，第一三極管不導通，若負載電壓低于基準電壓則電壓比較器輸出高電平控制信號，使得第一三極管導通，使得第一繼電器工作。
[0015]本實用新型進一步設置為:所述補償電壓控制電路包括備用電源、初級線圈、次級線圈，
[0016]初級線圈耦接于負載電路的輸出端，
[0017]次級線圈與備用電源連接且次級線圈與備用電源之間連接有第一繼電器上的常開觸點。
[0018]通過采用上述技術方案，備用電源與負載電路之間通過初級線圈與次級線圈組合連接，當第一繼電器工作時，第一繼電器上的常開觸點閉合，備用電源對負載電路進行電壓補償工作，當第一繼電器不工作時，第一繼電器上的常開觸點斷開，備用電源呈開路設置，不對負載電路工作。
[0019]本實用新型進一步設置為:所述過電壓保護電路包括穩壓管、分壓電阻、電容、第二三極管、第二繼電器，
[0020]穩壓管的負極與負載電路耦接，正極通過分壓電阻后接地，
[0021]電容與分壓電阻并聯，
[0022]第二三極管的集電極連接于電源上，基極連接于穩壓管與分壓電阻之間，發射極通過第二繼電器的線圈后接地。
[0023]通過采用上述技術方案，當負載電路電壓過高時，穩壓管過壓擊穿導通，使得第二三極管的基極有信號輸入，使得第二三極管導通，并使得第二繼電器工作。
[0024]本實用新型進一步設置為:所述負載電路輸入端串接有第二繼電器的常閉觸點。
[0025]通過采用上述技術方案，當第二繼電器工作時，第二繼電器上的常閉觸點斷開，使得負載電路斷開，并使得負載斷電不工作，當第二繼電器不工作時，第二繼電器上的常閉觸點始終閉合，且負載電路連用，使得負載通電工作。
[0026]本實用新型具有下述優點:設置過壓保護電路能夠保護負載電路電壓過高時切斷負載電路使得避免負載損壞，設置欠壓檢測保護電路能夠用于補償負載電路上的電壓，使得負載能夠在額定電壓范圍內工作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型一種具有保護電路的有源電力濾波器的系統框圖；
[0028]圖2為本實用新型一種具有保護電路的有源電力濾波器的過電壓保護電路圖；
[0029]圖3為本實用新型一種具有保護電路的有源電力濾波器的欠電壓檢測運算電路圖；
[0030]圖4為本實用新型一種具有保護電路的有源電力濾波器的補償電壓控制電路圖。
[0031]圖中:1、過電壓保護電路；2、欠電壓檢測運算電路；3、補償電壓控制電路。
【具體實施方式】
[0032]參照圖1所示，本實施例的一種具有保護電路的有源電力濾波器，包括有負載電路和有源濾波電路，所述有源濾波電路和所述負載電路之間還耦接有檢測保護電路，所述檢測保護電路包括欠電壓保護電路和過電壓保護電路I。
[0033]欠電壓保護電路包括欠電壓檢測運算電路2和補償電壓控制電路3，
[0034]所述欠電壓檢測運算電路2耦接于負載電路上，所述負載電路輸出電壓信號于欠電壓檢測電路輸入端內且欠電壓檢測電路輸出控制信號，所述控制信號控制補償電壓控制電路3的開關，
[0035]所述補償電壓控制電路3連接于負載電路上且可輸入補償電壓于負載電路上。
[0036]當欠電壓檢測運算電路2檢測到負載電路電壓過低時，欠電壓檢測運算電路2發出控制信號，并控制補償電壓控制電路3對負載電路進行電壓補償，使得提高負載電路上的額定工作電壓。
[0037]所述過電壓保護電路I耦接于負載電路上，所述負載電路輸出電壓信號于過電壓保護電路I輸入端內且過電壓保護電路I輸出開關控制信號，所述開關控制信號控制負載電路的開斷。
[0038]當過電壓保護電路I檢測到負載電路上電壓過高時，過電壓保護電路I發出控制信號并對負載電路進行開斷控制，使得保護負載電路線路安全避免了高電壓對負載電路的損壞。
[0039]參照圖3所示，所述欠電壓檢測運算電路2包括電壓比較器、第一三極管Q2和第一繼電器KM2，
[0040]電壓比較器的輸入端分別接收負載電路上的電壓信號，以及基準電壓Vref，比較并輸出方波信號。
[0041]第一三極管Q2集電極連接有電源，方波信號從基極輸入，發射極通過第一繼電器KM2的線圈后接地。
[0042]電壓比較器的正極輸入端耦接于負載電路上且在其之間串接保護電阻R3，然后在電壓比較器的負極輸入端輸入基準比較電壓且在其之間串接保護電阻R2，然后將電壓比較器的輸出端與第一三極管Q2的基極連接，并將第一三極管Q2的集電極與工作電源連接，再把第一三極管Q2的發射極與第一繼電器KM2的線圈連接，并使得第一繼電器KM2的線圈另一端接地。
[0043]負載電路上的電壓經過電壓比較器的正極輸入端并與基準電壓進行比較，并輸出信號，對第一三極管Q2進行控制導通，使得第一繼電器KM2上的線圈通電或斷電。
[0044]參照圖4所示，所述補償電壓控制電路3包括備用電源EO、初級線圈N1、次級線圈N2，初級線圈NI耦接于負載電路的輸出端，次級線圈N2與備用電源EO連接且次級線圈N2與備用電源EO之間連接有第一繼電器KM2上的常開觸點K2。
[0045]當第一繼電器KM2上的線圈斷電時，第一繼電器KM2上的常開觸點K2斷開，使得負載電路上沒有電壓補償。
[0046]當第一繼電器KM2上的線圈通電時，第一繼電器KM2上的常開觸點K2閉合使得備用電源EO與次級線圈N2連通并使對初級線圈NI進行通電補償。
[0047]參照圖2所示，所述過電壓保護電路I包括穩壓管ZD1、分壓電阻R1、電容Cl、第二三極管Ql、第二繼電器KMl，穩壓管ZDl的負極與負載電路耦接，正極通過分壓電阻Rl后接地，電容Cl與分壓電阻Rl并聯，第二三極管Ql的集電極連接于電源上，基極連接于穩壓管ZDl與分壓電阻Rl之間，發射極通過第二繼電器KMl的線圈后接地。
[0048]所述負載電路輸入端串接有第二繼電器KMl的常閉觸點K1。
[0049]當負載電路電壓過高時，過電壓保護電路I輸出控制信號，使得第二繼電器KMl的線圈通電，并使得第二繼電器KMl上的常閉觸點Kl工作斷開，并使得負載電路關閉，使得負載不工作。
[0050]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種具有保護電路的有源電力濾波器，包括有負載電路和有源濾波電路，其特征在于:所述有源濾波電路和所述負載電路之間還耦接有檢測保護電路，所述檢測保護電路包括欠電壓保護電路和過電壓保護電路， 欠電壓保護電路包括欠電壓檢測運算電路和補償電壓控制電路， 所述欠電壓檢測運算電路耦接于負載電路上，所述負載電路輸出電壓信號于欠電壓檢測電路輸入端內且欠電壓檢測電路輸出控制信號，所述控制信號控制補償電壓控制電路的開關， 所述補償電壓控制電路連接于負載電路上且可輸入補償電壓于負載電路上， 所述過電壓保護電路耦接于負載電路上，所述負載電路輸出電壓信號于過電壓保護電路輸入端內且過電壓保護電路輸出開關控制信號，所述開關控制信號控制負載電路的開斷。
2.根據權利要求1所述的一種具有保護電路的有源電力濾波器，其特征在于:所述欠電壓檢測運算電路包括電壓比較器、第一三極管和第一繼電器， 電壓比較器的輸入端分別接收負載電路上的電壓信號，以及基準電壓，比較并輸出方波信號，第一三極管的集電極連接有電源，方波信號從基極輸入，發射極通過第一繼電器的線圈后接地。
3.根據權利要求2所述的一種具有保護電路的有源電力濾波器，其特征在于:所述補償電壓控制電路包括備用電源、初級線圈、次級線圈， 初級線圈耦接于負載電路的輸出端， 次級線圈與備用電源連接且次級線圈與備用電源之間連接有第一繼電器上的常開觸點。
4.根據權利要求1所述的一種具有保護電路的有源電力濾波器，其特征在于:所述過電壓保護電路包括穩壓管、分壓電阻、電容、第二三極管、第二繼電器， 穩壓管的負極與負載電路耦接，正極通過分壓電阻后接地， 電容與分壓電阻并聯， 第二三極管的集電極連接于電源上，基極連接于穩壓管與分壓電阻之間，發射極通過第二繼電器的線圈后接地。
5.根據權利要求4所述的一種具有保護電路的有源電力濾波器，其特征在于:所述負載電路輸入端串接有第二繼電器的常閉觸點。
【文檔編號】H02J3/18GK204118738SQ201420559599
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月26日 優先權日:2014年9月26日
【發明者】黃穎博 申請人:百固電氣有限公司