CN103076489A - 光纤通讯级联型高压变频器瞬时过流检测电路 - Google Patents

光纤通讯级联型高压变频器瞬时过流检测电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光纤通讯级联型高压变频器瞬时过流检测电路，包括有射极跟随器、电压比较器和光耦隔离电路。本发明采用霍尔传感器检测三相电流，并将电流转换为电压信号传送至主控瞬时过流检测电路，通过与配置好的电压比较值进行比较，判断是否存在过流情况，并将输出给主控DSP芯片和光纤板CPLD芯片进行判断处理，一旦发生过流情况，两路同时动作，使得过流停机更快速、更准确、更可靠，且具有输入阻抗高、电绝缘能力强和抗干扰能力强的优点。

Description

光纤通讯级联型高压变频器瞬时过流检测电路
技术领域
    本发明涉及一种变频器，尤其涉及一种光纤通讯级联型高压变频器瞬时过流检测电路。
背景技术
随着电力电子技术的发展和高压变频器技术研究的深入，高压变频器日益广泛地被应用到风机、水泵、压缩机等大功率机械设备的驱动系统中，特别是级联型高压变频器作为适合中国国情、性能优异的变频器，越来越受到青睐，显示了其方兴未艾的前景。
而过流检测和保护电路对于整个高压变频器的安全性和稳定性有着至关重要的作用。
目前，电流信号的检测主要直接串联取样电阻法、电流互感器法和霍尔传感器法。直接串联取样电阻法方法简单、可靠、不失真、速度快；但是有损耗、不隔离，只适用于小电流并不需要隔离的情况，多用于小容量变频器中。电流互感器法损耗小，与主电路隔离，使用方便、灵活；但线性度较低，工作频带窄，且有一定滞后，多用于高压大电流场合。霍尔传感器法精度高、线性好、频带宽、响应快、过载能力强，不损失测量电路能量，因此它在变频器检测与保护电路中的应用有助于提高调速系统的控制性能及可靠性。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种输入阻抗高，具有良好电绝缘能力、抗干扰能力的光纤通讯级联型高压变频器瞬时过流检测电路。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种光纤通讯级联型高压变频器瞬时过流检测电路，包括有射极跟随器、电压比较器和光耦隔离电路，所述的射极跟随器包括有运输放大器U1，所述的运算放大器U1的同相输入端上连接有电阻R1，电阻R1的另一端为射极跟随器的输入端，输入端的输入模拟量为霍尔传感器检测的三相电流，电阻R1的两端分别连接电阻R2和电容C1的一端，电阻R2和电容C1的另一端共同接地，运算放大器U1的输出端直接连接到反相输入端上，使输入阻抗高，运算放大器U1的电源负极上连接电容C2的一端，电容C2的另一端接地，所述的运算放大器U1的输出端连接所述电压比较器的输入端，电压比较器的输入端上连接有电阻R3，然后分为两路，一路连接运算放大器U2的反相输入端，另一路连接运算放大器U3的同相输入端，所述的运算放大器U2的同相输入端上串联有电阻R4，电阻R4的另一端为比较电压参数的正极输入端，电阻R4与运算放大器同相输入端之间还连接电容C4的一端，电容C4的另一端接地，所述的运算放大器U3的反相输入端上串联有电阻R5，所述的电阻R5的另一端为比较电压参数的负极输入端，电阻R5与运算放大器U3的反相输入端之间连接电容C5的一端，电容C5的另一端接地，电容C3的一端连接电阻R3，另一端接地，所述的运算放大器U2的输出端连接运算放大器U3的输出端并设引出线，此引出线为所述的光耦隔离电路的输入端，所述的光耦隔离电路的输入端连接光耦U4的负极，光耦U4的正极上串联有电阻R7，电阻R7的另一端连接12V电源正极，光耦U4的负极还连接发光二极管E1的负极，发光二极管E1的正极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一的连接12V电源正极，光耦U4的发射极接地，集电极分别连接主控DSP芯片的输入端和光纤板CPLD芯片的输入端，光耦U4的集电极还连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端为电路正常时的输出端，光耦U4的发射极和集电极之间并联有电容C6。
所述的运算放大器U1的型号为LM353，运算放大器U2和U3的型号均为LM393，光耦U4的型号为TLP521。
所述的电压比较器的输入的电压信号分别与正负两路比较电压值（绝对值相同）进行比较，使得输入的电压信号只有在这两个比较电压值的范围之内，才不会触发过流故障报警；光耦隔离电路的发光二极管指示电压比较器比较结果（即系统是否过流），电路正常输出+3.3V高电平，过流时输出0V低电平，过流信号同时发送到主控DSP芯片和光纤板CPLD芯片。
本发明的优点是：本发明采用霍尔传感器检测三相电流，并将电流转换为电压信号传送至主控瞬时过流检测电路，通过与配置好的电压比较值进行比较，判断是否存在过流情况，并将输出给主控DSP芯片和光纤板CPLD芯片进行判断处理，一旦发生过流情况，两路同时动作，使得过流停机更快速、更准确、更可靠，且具有输入阻抗高、电绝缘能力强和抗干扰能力强的优点。
附图说明
    图1为本发明的电路图。
具体实施方式
如图1所示，一种光纤通讯级联型高压变频器瞬时过流检测电路，包括有射极跟随器1、电压比较器2和光耦隔离电路3，所述的射极跟随器1包括有运输放大器U1，所述的运算放大器U1的同相输入端上连接有电阻R1，电阻R1的另一端为射极跟随器1的输入端，输入端的输入模拟量为霍尔传感器检测的三相电流，电阻R1的两端分别连接电阻R2和电容C1的一端，电阻R2和电容C1的另一端共同接地，运算放大器U1的输出端直接连接到反相输入端上，使输入阻抗高，运算放大器U1的电源负极上连接电容C2的一端，电容C2的另一端接地，所述的运算放大器U1的输出端连接所述电压比较器2的输入端，电压比较器2的输入端上连接有电阻R3，然后分为两路，一路连接运算放大器U2的反相输入端，另一路连接运算放大器U3的同相输入端，所述的运算放大器U2的同相输入端上串联有电阻R4，电阻R4的另一端为比较电压参数的正极输入端REF+，电阻R4与运算放大器同相输入端之间还连接电容C4的一端，电容C4的另一端接地，所述的运算放大器U3的反相输入端上串联有电阻R5，所述的电阻R5的另一端为比较电压参数的负极输入端REF-，电阻R5与运算放大器U3的反相输入端之间连接电容C5的一端，电容C5的另一端接地，电容C3的一端连接电阻R3，另一端接地，所述的运算放大器U2的输出端连接运算放大器U3的输出端并设引出线，此引出线为所述的光耦隔离电路3的输入端，所述的光耦隔离电路3的输入端连接光耦U4的负极，光耦U4的正极上串联有电阻R7，电阻R7的另一端连接12V电源正极，光耦U4的负极还连接发光二极管E1的负极，发光二极管E1的正极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一的连接12V电源正极，光耦U4的发射极接地，集电极分别连接主控DSP芯片的输入端和光纤板CPLD芯片的输入端，光耦U4的集电极还连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端为电路正常时的输出端，光耦U4的发射极和集电极之间并联有电容C6。
所述的运算放大器U1的型号为LM353，运算放大器U2和U3的型号均为LM393，光耦U4的型号为TLP521。

Claims (2)

1.一种光纤通讯级联型高压变频器瞬时过流检测电路，其特征在于：包括有射极跟随器、电压比较器和光耦隔离电路，所述的射极跟随器包括有运输放大器U1，所述的运算放大器U1的同相输入端上连接有电阻R1，电阻R1的另一端为射极跟随器的输入端，输入端的输入模拟量为霍尔传感器检测的三相电流，电阻R1的两端分别连接电阻R2和电容C1的一端，电阻R2和电容C1的另一端共同接地，运算放大器U1的输出端直接连接到反相输入端上，运算放大器U1的电源负极上连接电容C2的一端，电容C2的另一端接地，所述的运算放大器U1的输出端连接所述电压比较器的输入端，电压比较器的输入端上连接有电阻R3，然后分为两路，一路连接运算放大器U2的反相输入端，另一路连接运算放大器U3的同相输入端，所述的运算放大器U2的同相输入端上串联有电阻R4，电阻R4的另一端为比较电压参数的正极输入端，电阻R4与运算放大器同相输入端之间还连接电容C4的一端，电容C4的另一端接地，所述的运算放大器U3的反相输入端上串联有电阻R5，所述的电阻R5的另一端为比较电压参数的负极输入端，电阻R5与运算放大器U3的反相输入端之间连接电容C5的一端，电容C5的另一端接地，电容C3的一端连接电阻R3，另一端接地，所述的运算放大器U2的输出端连接运算放大器U3的输出端并设引出线，此引出线为所述的光耦隔离电路的输入端，所述的光耦隔离电路的输入端连接光耦U4的负极，光耦U4的正极上串联有电阻R7，电阻R7的另一端连接12V电源正极，光耦U4的负极还连接发光二极管E1的负极，发光二极管E1的正极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一的连接12V电源正极，光耦U4的发射极接地，集电极分别连接主控DSP芯片的输入端和光纤板CPLD芯片的输入端，光耦U4的集电极还连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端为电路正常时的输出端，光耦U4的发射极和集电极之间并联有电容C6。
2.根据权利要求1所述的光纤通讯级联型高压变频器瞬时过流检测电路，其特征在于：所述的运算放大器U1的型号为LM353，运算放大器U2和U3的型号均为LM393，光耦U4的型号为TLP521。
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