本发明涉及一种过流保护方法及电路，更具体的说，尤其涉及一种的变频器正母线过流保护方法及电路。
背景技术：
1、目前工业生产中，多数过流保护的方案都是采用电流传感器，价格较高，特别直流电流传感器，性价比不高，且随着电流增大，电流传感器的孔径也会随之变大，导致整机结构尺寸无法进一步减小，对于低压变频器，产品的整体尺寸以及开发成本就是产品的生命，目前传统的过流保护方案无法适应市场需求。
2、专利号为“202211686379 .7 ”的发明专利提到一种过流保护装置，包括信号采集模块、过流检测模块、控制模块和开关模块；其中，信号采集模块用于采集负载的负载电流，并基于负载电流输出对应的待检测电压值；过流检测模块用于在待检测电压值大于预设电压阈值的情况下，生成过流检测信号；控制模块用于响应过流检测信号，向开关模块输出控制信号，以使得开关模块处于断开状态，进而可以实现对负载过流的精准检测，有效避免负载处于过流的状态。该专利中提到的过流检测装置架构过于复杂，涉及到了控制程序的设计以及大功率开关管的应用，性价比不高且占地面积大，本发明仅使用硬件电路搭建，即可实现同样功能。
3、专利号为“202221946129.8 ”的专利中提到一种过流保护电路，其特征在于，包括参考电压输出模块、比较模块、开关模块和电流采样模块；该专利中所述内容需要额外配置直流电源，用于后续功能电路的实现提供能量。本发明不需要单独提供电源，可利用系统带电后，自动获取电源，简化电路拓扑。
技术实现思路
1、本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种变频器正母线过流保护方法及电路。
2、本发明的变频器正母线过流保护方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：
3、a).正母线的电流采集；在变频器的正母线上串联采样电阻rs，采样电阻rs构成电流采样模块，采样电阻实现对流经正母线电流的采集，采样电阻rs的电流输入端、电流输出端的正母线分别标记为正母线dc（+）、正母线dc+；
4、b).母线电压衰减和取电；将电源模块和母线电压衰减模块相串联后的两端分别接于正母线dc+和变频器的负母线dc-上，使正母线dc+与负母线dc-之间的电压除电源模块的分压外均施加在母线电压衰减模块上，电源模块的一端将正母线dc+作为其正极输出，另一端输出与正母线dc+存在恒定差值的电压，记为电源地+gnd；
5、c).采样电压的转移；在正母线dc+、正母线（+）与电源地+gnd之间接入镜像电流源模块，镜像电流源模块经整定电阻rt接于正母线（+）上，经电阻r2接于电源地+gnd，整定电阻rt与电阻r2处于正母线（+）与电源地+gnd之间的同一回路中；正母线上流经采样电阻rs的电流变化过程中，整定电阻rt两端的电压始终等于采样电阻rs两端的电压，即采样电阻rs两端的电压转移到了整定电阻rt上；
6、d).过流信号比较；将施加在电阻r2上的电压与信号比较模块的设定值进行比较，当电阻r2上的电压不大于信号比较模块的设定值时，表明变频器正母线上的电流没有过流，信号比较模块不触发信号发送模块；当电阻r2上的电压大于信号比较模块的设定值时，表明变频器正母线上的电流发生了过流，信号比较模块触发信号发送模块；
7、e).信号发送和保护；当信号发送模块接收到信号比较模块的触发信号后，通过光电隔离的方式向主控系统发送正母线过流信号，主控系统接收到正母线过流信号后进行相关正母线保护动作。
8、本发明的变频器正母线过流保护方法的过流保护电路，包括母线电压衰减模块、电源模块、电流采样模块、镜像电流源模块、信号比较模块和信号发送模块；所述电源模块由稳压二极管d1和滤波电容ec构成，母线电压衰减模块由母线衰减电阻r3构成，滤波电容ec与稳压二极管d1并联，稳压二极管d1的阴极接于正母线dc+上，稳压二极管d1的阳极接于电源地+gnd上同时经母线衰减电阻r3接于母线dc-上，稳压二极管d1的钳位电压作为过流保护电路的电源。
9、本发明的变频器正母线过流保护方法的过流保护电路，所述镜像电流源模块由pnp型三极管t1、pnp型三极管t2、电阻r1、电容c1和电容c2构成，三极管t1与三极管t2的参数相同，t1的发射极接于正母线dc+上，t2的发射极经整定电阻rt接于正母线dc（+）上，t1的发射极经电容c1与t2的发射极相连接，t1的基极与t2的基极相连接；t1、t2的集电极分别经电阻r1、电阻r2接于电源地+gnd上，电容c2的一端接于电源地+gnd上，另一端与t1的集电极、t1的基极和t2的基极均相连接；整定电阻rt两端的电压始终与采样电阻rs两端的电压相等。
10、本发明的变频器正母线过流保护方法的过流保护电路，所述信号比较模块由电压比较器u1构成，电压比较器u1的阳极接于电源地+gnd上，阴极接于信号发送模块上，电阻r2与三极管t2的集电极的连接处接于电压比较器u1的控制引脚上。
11、本发明的变频器正母线过流保护方法的过流保护电路，所述信号发送模块由光电耦合器pc1构成，电压比较器u1的阴极接于光电耦合器pc1原边的发光二极管的阴极，pc1原边的发光二极管的阳极经电阻r6接于正母线dc（+）上，pc1原边的发光二极管并联有电阻r7；pc1的发送端的光敏三极管的集电极经电阻r4接于控制系统的电源正极vcc上，发射极接于控制系统的电源地gnd上，pc1的发送端的光敏三极管的集电极经电阻r5与控制系统的信号采集端口上，电阻r5与控制系统的信号采集端口的连接处经电容c3接于电源地gnd上。
12、本发明的变频器正母线过流保护方法的过流保护电路，所述母线衰减电阻r3为单只大功率高阻值电阻或者为多只小功率电阻串联而成；所述稳压二极管d1的钳位电压为5.1v。
13、本发明的变频器正母线过流保护方法的过流保护电路，所述pnp型三极管t1和t2采用对管，所述电压比较器u1的控制引脚的基准电压设定值为2.5v。
14、本发明的有益效果是：本发明的变频器正母线过流保护方法及电路，变频器正母线过流保护方法通过a).正母线的电流采集、b).母线电压衰减和取电、c).采样电压的转移、d).过流信号比较和e).信号发送和保护步骤来实现，为实现上述过流保护方法，采用由电流采样模块、母线电压衰减模块、电源模块、镜像电流源模块、信号比较模块和信号发送模块构成的过流保护电路，使用两个pnp型三极管以及部分外围器件组合构成镜像电流源，使用极少的器件，即可搭建出高精度的正母线过流保护电路，大大提高了变频器的可靠性，相对传统保护方案，本发明在降低了变频器开发成本的同时，对变频器整机结构书本化设计提供了新的设计思路，大大减小了变频器的整体尺寸，同时由于使用了更少的电子元器件，从mtbf可靠性角度来讲，也可以提高设备可靠性，降低器件故障率，进一步提供市场竞争优势。
15、与现有技术相比较，整个过流保护功能电路不需要使用价格昂贵的电流传感器，且不需要对电流传感器的次级信号使用复杂的运放进行信号调理，本发明的过流保护电路使用的元器件数量不超过20只，综合成本不超过7元，且所用元器件全是表贴物料，占用空间小，为变频器降本以及小体积设计提供了强有力的支撑。
1.一种变频器正母线过流保护方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：
2.根据权利要求1所述的变频器正母线过流保护方法的过流保护电路，其特征在于：包括母线电压衰减模块（1）、电源模块（2）、电流采样模块（3）、镜像电流源模块（4）、信号比较模块（5）和信号发送模块（6）；所述电源模块（2）由稳压二极管d1和滤波电容ec构成，母线电压衰减模块（1）由母线衰减电阻r3构成，滤波电容ec与稳压二极管d1并联，稳压二极管d1的阴极接于正母线dc+上，稳压二极管d1的阳极接于电源地+gnd上同时经母线衰减电阻r3接于母线dc-上，稳压二极管d1的钳位电压作为过流保护电路的电源。
3.根据权利要求2所述的变频器正母线过流保护方法，其特征在于：所述镜像电流源模块（4）由pnp型三极管t1、pnp型三极管t2、电阻r1、电容c1和电容c2构成，三极管t1与三极管t2的参数相同，t1的发射极接于正母线dc+上，t2的发射极经整定电阻rt接于正母线dc（+）上，t1的发射极经电容c1与t2的发射极相连接，t1的基极与t2的基极相连接；t1、t2的集电极分别经电阻r1、电阻r2接于电源地+gnd上，电容c2的一端接于电源地+gnd上，另一端与t1的集电极、t1的基极和t2的基极均相连接；整定电阻rt两端的电压始终与采样电阻rs两端的电压相等。
4.根据权利要求3所述的变频器正母线过流保护方法，其特征在于：所述信号比较模块（5）由电压比较器u1构成，电压比较器u1的阳极接于电源地+gnd上，阴极接于信号发送模块（6）上，电阻r2与三极管t2的集电极的连接处接于电压比较器u1的控制引脚上。
5.根据权利要求4所述的变频器正母线过流保护方法，其特征在于：所述信号发送模块（6）由光电耦合器pc1构成，电压比较器u1的阴极接于光电耦合器pc1原边的发光二极管的阴极，pc1原边的发光二极管的阳极经电阻r6接于正母线dc（+）上，pc1原边的发光二极管并联有电阻r7；pc1的发送端的光敏三极管的集电极经电阻r4接于控制系统的电源正极vcc上，发射极接于控制系统的电源地gnd上，pc1的发送端的光敏三极管的集电极经电阻r5与控制系统的信号采集端口上，电阻r5与控制系统的信号采集端口的连接处经电容c3接于电源地gnd上。
6.根据权利要求2或3所述的变频器正母线过流保护方法，其特征在于：所述母线衰减电阻r3为单只大功率高阻值电阻或者为多只小功率电阻串联而成；所述稳压二极管d1的钳位电压为5.1v。
7.根据权利要求4或5所述的变频器正母线过流保护方法，其特征在于：所述pnp型三极管t1和t2采用对管，所述电压比较器u1的控制引脚的基准电压设定值为2.5v。
