一种过流保护电路及空调系统的制作方法

本发明涉及过流保护领域，特别是一种过流保护电路及空调系统。

背景技术：

1、过流保护电路已有很多成熟技术方案，其核心原理大多基于一个基准保护电压与实时电流采样进行比较，当实时电流超过基准保护电压，比较器会快速拉低输出信号从而实现保护；但这个用于保护的基准保护电压变换并不灵活，对应不同的机型，需要调整不同的基准保护电压配置电路以适应不同的功率等级。

2、在一现有技术中提出了一种硬件过流保护电路，设置有一隔离保护电路，当采样电压大于预设电压时可切断交流电源相线和零线间的连接回路。其过流保护处理直接切除主回路，这样处理在为确定igbt功率模块完全关断是会导致母线反冲炸管。

3、在另一现有技术中通过采样获取第一电流信号，并将第一电流信号反相后得到第二电流信号，两组信号分别保护。该方案也仅是采集单一电流信号并将其反向，通过统一的基准电压进行保护，无法达到多种工况的保护需求。

4、在又一现有技术中采用限流保护点自动追踪电压的电路形式，在整个宽范围的工作电压内采用在低压时保护点为最大值，而电压达到最高点时保护点为最小值。该方案确实达到自动调整效果，但无法解决设备在开启整流的一瞬间会有较大尖峰的问题，设备开机会有过流保护误判的问题。

5、因此，如何设计一种过流保护电路及空调系统，能应对不同功率等级的设备、以及待保护设备的运行工况，自动调整过流保护值，是业界亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中，采用固定的基准保护电压实现过流保护，无法应对待保护设备的不同机型，本发明提出了一种过流保护电路及空调系统，旨在通过多个采样电路与叠加电路配合，输出适配不同功率等级的第一保护电压，并配合恒电压电路输出第二保护电压，通过切换电路来切换过流参考电压，从而适配待保护设备的运行工况进行过流保护，属于集成电路制造。

2、本发明的技术方案为，提出了一种过流保护电路，其包括多个与待保护设备连接的采样电路、以及用于执行过流保护的保护电路，还包括与多个所述采样电路连接的叠加电路；

3、每个所述采样电路均设置有一基准电压，所述基准电压匹配所述待保护设备的功率等级进行设置，且不同所述采样电路设置的基准电压不同，当所述采样电路从所述待保护设备上获取的采样信号大于所述基准电压时，输出预保护电压；

4、所述叠加电路用于叠加所有所述预保护电压，并输出第一保护电压，所述保护电路可将所述第一保护电压作为过流参考电压，以用于对所述待保护设备进行过流保护。

5、本发明基于上述方案，能够通过叠加电路配合多个采样电路，在不同功率等级下，提供不同的第一保护电压，其既能在待保护设备的功率抬升阶段，动态调整用于进行过流保护的过流参考电压，还能适配不同功率等级的待保护设备，实现了一电路多用的通用化设计。

6、进一步的，本发明中所述过流保护电路还包括恒电压电路，所述恒电压电路至少具有利用所述待保护设备的主回路电流进行发热的发热电阻、以及靠近所述发热电阻设置的热敏电阻；

7、所述恒电压电路用于输出第二保护电压，且所述第二保护电压的大小受所述热敏电阻的阻值控制，所述保护电路可将所述第二保护电压作为过流参考电压，以用于对所述待保护设备进行过流保护。

8、本发明基于上述方案，能够构成随热敏电阻阻值变化而输出不同第二保护电压的恒电压电路，且可在待保护设备处于功率稳定阶段，热敏电阻的阻值不发生变化时，将第二保护电压维持在1%的变化区间内，实现长期稳定的过流保护。

9、进一步的，本发明中所述过流保护电路还包括切换电路，所述切换电路连接到所述叠加电路和所述恒电压电路，用于切换输出所述第一保护电压或所述第二保护电压至所述保护电路，所述保护电路将所述切换电路的输出作为所述过流参考电压。

10、本发明基于上述方案，能够切换第一保护电压和第二保护电压作为过流参考电压进行过流保护，其能够在功率抬升阶段时，将能够动态调整的第一保护电压作为过流参考电压，在功率稳定阶段时，将长期稳定的第二保护电压作为过流参考电压，能够实现待保护设备全工况下的可靠保护。

11、进一步的，本发明中每个所述采样电路均包括第一比较器、以及与所述第一比较器连接的第一电阻和第二电阻；

12、所述第一比较器的同相输入端连接到所述待保护设备以获取采样信号，所述第一比较器的反相输入端接入所述基准电压，所述第一比较器的输出端连接所述第二电阻后输出所述预保护电压，所述第一电阻一端连接到所述第一比较器的输出端与所述第二电阻之间，所述第一电阻的另一端接入固定电压。

13、本发明基于上述方案，能够依据不同的功率等级，输出多个预保护电压，配合叠加电路将多个预保护电压进行叠加，能够在不同功率等级下，生成不同的第一保护电压，既能在待保护设备的功率抬升阶段，动态调整用于进行过流保护的过流参考电压，还能适配不同功率等级的待保护设备。

14、进一步的，本发明中所述叠加电路包括：电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电容c1、电容c2、电容c3、放大器u1；

15、所述放大器u1的同向输入端接入固定电压，所述放大器u1的反相输入端连接所述电阻r10后接地，所述放大器u1的输出端输出所述第一保护电压；

16、所述电容c1一端连接到所述放大器u1的同相输入端，所述电容c1的另一端接入第一个所述采样电路输出的预保护电压，所述电阻r7并联在所述电容c1两端；

17、所述电容c2一端连接到所述放大器u1的同相输入端，所述电容c2的另一端接入第二个所述采样电路输出的预保护电压，所述电阻r8并联在所述电容c1两端；

18、所述电容c3一端连接到所述放大器u1的同相输入端，所述电容c3的另一端接入第三个所述采样电路输出的预保护电压，所述电阻r9并联在所述电容c1两端；

19、所述电阻r11连接到所述放大器u1的反相输入端与输出端之间，所述电容c4并联在所述电阻r11两端。

20、本发明基于上述方案，能够通过叠加电路将多个预保护电压进行叠加，从而将原本输出的多个预保护电压，叠加为一个与功率等级相关的第一保护电压，该第一保护电压用作过流参考电压，能够在待保护设备的功率抬升阶段，进行动态调整，提高过流保护电路的可靠性，还能适配不同功率等级的待保护设备，实现一电路多用的通用化设计。

21、本发明中所述恒电压电路包括：电流互感器und1、发热电阻rw、热敏电阻rt、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电容c5、放大器u2；

22、所述电流互感器und1用于生成与所述待保护设备的主回路电流等比例的电流，所述发热电阻rw与所述电流互感器und1相连，所述热敏电阻rt设置在所述发热电阻rw附近；

23、所述放大器u2的同相输入端连接所述热敏电阻rt1后接入固定电压，所述放大器u2的输出端连接所述电阻r15和所述电阻r16后接地，所述恒电压电路的输出端设置在所述电阻r15与所述电阻r16之间以输出所述第二保护电压，所述放大器u2的反相输入端连接到所述放大器u2的输出端与所述电阻r15之间；

24、所述电容c5一端连接到所述热敏电阻rt与所述放大器u2的同相输入端之间，所述电容c5的另一端接地，所述电阻r14并联在所述电容c5两端。

25、本发明基于上述方案，能够构成随热敏电阻阻值变化而输出不同第二保护电压的恒电压电路，且可在待保护设备处于功率稳定阶段，热敏电阻的阻值不发生变化时，将第二保护电压维持在1%的变化区间内，实现长期稳定的过流保护。

26、进一步的，本发明中所述切换电路包括切换开关，所述切换开关的第一端接入所述第一保护电压，所述切换开关的第二端接入所述第二保护电压，所述切换开关的第三端输出所述过流参考电压；

27、所述切换开关可切换所述第三端连接到所述第一端或所述第二端。

28、本发明基于上述方案，能够切换第一保护电压和第二保护电压作为过流参考电压进行过流保护，其能够在功率抬升阶段时，将能够动态调整的第一保护电压作为过流参考电压，在功率稳定阶段时，将长期稳定的第二保护电压作为过流参考电压，能够实现待保护设备全工况下的可靠保护。

29、进一步的，本发明中当所述待保护设备处于功率抬升阶段时，所述切换开关的第三端连接到第一端；

30、当所述待保护设备处于功率稳定阶段时，所述切换开关的第三端连接到第二端。

31、本发明基于上述方案，能够在功率抬升阶段，将第一端与第三端连通，使第一保护电压作为过流参考电压进行过流保护，能够使过流参考电压随功率抬升而变化，提高过流保护电路的可靠性，并能够在功率稳定阶段，将第二端与第三端连通，使第二保护电压作为过流参考电流进行过流保护，能够实现长期稳定的过流保护。

32、进一步的，本发明中所述保护电路包括第二比较器、电阻r12、电阻r13；

33、所述第二比较器的反相输入端连接到所述待保护设备以获取采样信号，所述第二比较器的同相输入端连接到所述切换电路以获取所述过流参考电压，所述第二比较器的输出端连接所述电阻r13后输出用于进行过流保护的过流信号，所述电阻r12一端连接到所述第二比较器的输出端与所述电阻r13之间，所述电阻r12的另一端接入固定电压。

34、本发明基于上述方案，能够通过采样电压与过流参考电压进行比较，确定出待保护设备是否存在过流异常，并能够在过流异常时，将过流信号拉低为低电平，进行过流保护，避免待保护设备因过流异常导致的器件损坏。

35、本发明还提出了一种空调系统，该空调系统具有驱动电路，所述驱动电路连接有上述过流保护电路。

36、本发明属于集成电路制造，与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

37、1、本发明通过多个采样电路和叠加电路的设计，能够提供随功率变化而变化的第一保护电压，能够应对不同功率等级的待保护设备，自动调整过流保护值，并能够应对待保护设备低载、额定、过载等不同功率等级的多种工况，提高了过流保护电路的可靠性；

38、2、本发明通过恒电压电路的设计，能够随热敏电阻阻值变化而输出不同的第二保护电压，且可在待保护设备处于功率稳定阶段，热敏电阻的阻值不发生变化时，将第二保护电压维持在1%的变化区间内，实现长期稳定的过流保护；

39、3、本发明能够适配多种机型，无需匹配不同机型设置不同的基准保护电压配置电路，实现了一电路多用的通用化设计。