CN115206067A - 一种用于逆变器的pwm信号报警电路 - Google Patents
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Abstract
一种用于逆变器的PWM信号报警电路，涉及一种一体化电机PWM驱动控制方式，为了解决现有电机驱动过程中由于PWM控制信号不准，易烧毁逆变器的问题。电路结构包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、光电耦合器U1、光电耦合器U2、与非门U3、缓冲器U4、开关RESET1、红色LED灯D1。本发明可以通过比较输入逆变器上桥臂与下桥臂的信号，判断是否有瞬间使上桥臂与下桥臂同时导通的情况，如果有同时导通的情况，发出报警信号，红色LED灯持续点亮，在点亮的瞬间应有保护电路将逆变器所有的下桥臂全部关断，保护逆变器模块。
Description
技术领域
本发明涉及一种一体化电机PWM驱动控制方式。
背景技术
随着电机行业的发展，永磁电机凭借其具有效率高、调速范围广和功率密度高等诸多优势，现在被广泛的应用。而逆变器作为电机控制过程中的电源供给模块，是控制电机时不可缺少的部分。
逆变器作为易损模块用于电机驱动，对逆变器的保护工作必不可少，其保护有两种保护方式，一种是软件出发保护，另一种是硬件强制保护。此两种保护方式在当代电机驱动中都有着很好的保护效果，但还存在这一些缺陷，它们并不能反映处故障信号在哪一对PWM信号中产生，在后面排除故障中会有很大的工作量。
发明内容
针对逆变器保护电路虽然可以在逆变器上桥臂与下桥臂同时导通的情况下瞬间触发保护机制，但是并不能准确判断使哪一路上下桥臂出现故障，只能在之后想其他办法找出故障原因。而本发明提供了一种用于逆变器的PWM信号报警电路，其可以通过实时判断每一对PWM信号是否出现故障，如果某一对PWM信号出现故障信号就会触发故障报警灯，之后只需要针对出现故障的一路进行检测，可以大大减小工作量，节省工作时间。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种用于逆变器的PWM信号报警电路，包括：光电耦合器U1、光电耦合器U2、与非门U3、缓冲器U4、电阻R1至R7、电容C1至C6、开关RESET1、红色LED灯D1。电阻R1、R2一端与直流电源D3.3V相连，电阻R1的另一端与光电耦合器U1的2脚相连，电阻R2的另一端光电耦合器U2的2脚相连。电阻R3的一个引脚与光电耦合器U1的6脚、7脚同时相连，另一引脚与电阻R5、电容C3的一个引脚相连，同时与与非门U3的1脚相连；电阻R4的一个引脚与光电耦合器U2的6脚、7脚同时相连，另一引脚与电阻R6、电容C4的一个引脚相连，同时与与非门U3的2脚相连；电阻R5和电容C3的两端分别相连，相连后一端与GND相连，另一端连接电阻R3和与非门U3的1脚；电阻R6和电容C4的两端分别相连，相连后一端与GND相连，另一端连接电阻R4和与非门U3的2脚。与非门U3的1脚与电阻R3、R5、电容C3相连，2脚与电阻R4、R6、电容C5相连，3脚与自身的5脚相连，4脚与自身的8脚相连，6脚与自身的10脚相连、7脚接GND，14脚接直流电源D15V，9脚与开关RESET1的一端相连，开关RESET1的另一端与GND相连。与非门U3的4脚在连接8脚的同时，且与缓冲器U4的3脚相连，缓冲器U4的1脚接直流电源D15V，8脚接GND，2脚与电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端与红色LED灯D1的正端相连，红色LED灯D1的另一端接GND。光电耦合器第8脚和电容C1、C2、C5、C6的一端接直流电源D15V；光电耦合器第5脚和电容C1、C2、C5、C6另一端接GND。进一步地，所选逆变器型号为：PS21765。主控芯片型号为：TMS320F28335。光电耦合器U1、U2的型号为：HCPL-3120。与非门U3的型号为：CD4011。缓冲器U4的型号为：CD4050。
电阻R5和电容C3构成π型RC滤波电路，其滤波值可以通过改变电阻值和电容值进行调整，以滤除不需要的波形。与非门U3内部的三个与非门按照权利要求1连接，构成可以判断两路信号是否同时出现高电平信号的SR锁存器。采用红色LED灯是否被点亮判断是否出现报警信号。
综上：本发明的有益效果为：
1）采用光电耦合器U1、U2，通过该结构可以使抵押控制部分电路与高压部分电路彻底分开，不论高压部分出现什么情况都不会影响低压部分的电路，对低压电路起绝对保护作用。
2）采用电阻R5和电容C3构成π型RC滤波电路，通过此电路可以滤除比需要的信号频率高的杂波信号。
3）采用CD4011与非门，内部集成了4个同样的与非门，取三个按照权利要求1的方式进行连接，构成可以判断两路信号是否同时出现高电平信号的SR锁存器，如果出现两路都为高电平的状态，其第4脚输出端会发出高电平信号，经过CD4050缓冲器将红色LED灯点亮，并一直保持点亮状态，待排除故障之后可以通过按下开关RESET1清除所存信息。
4）逆变器会有多对PWM信号输入，每一对输入信号都可以通过此电路进行PWM信号报警与解除。
附图说明
图1为一种用于逆变器的PWM信号报警电路的电路图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，一种用于逆变器的PWM信号报警电路的电路图，包括光电耦合器U1、光电耦合器U2、与非门U3、缓冲器U4、电阻R1至R7、电容C1至C6、开关RESET1、红色LED灯D1。如图1所示，电阻R1、R2一端与直流电源D3.3V相连，电阻R1的另一端与光电耦合器U1的2脚相连，电阻R2的另一端光电耦合器U2的2脚相连。电阻R3的一个引脚与光电耦合器U1的6脚、7脚同时相连，另一引脚与电阻R5、电容C3的一个引脚相连，同时与与非门U3的1脚相连；电阻R4的一个引脚与光电耦合器U2的6脚、7脚同时相连，另一引脚与电阻R6、电容C4的一个引脚相连，同时与与非门U3的2脚相连；电阻R5和电容C3的两端分别相连，相连后一端与GND相连，另一端连接电阻R3和与非门U3的1脚；电阻R6和电容C4的两端分别相连，相连后一端与GND相连，另一端连接电阻R4和与非门U3的2脚。与非门U3的1脚与电阻R3、R5、电容C3相连，2脚与电阻R4、R6、电容C5相连，3脚与自身的5脚相连，4脚与自身的8脚相连，6脚与自身的10脚相连、7脚接GND，14脚接直流电源D15V，9脚与开关RESET1的一端相连，开关RESET1的另一端与GND相连。与非门U3的4脚在连接8脚的同时，且与缓冲器U4的3脚相连，缓冲器U4的1脚接直流电源D15V，8脚接GND，2脚与电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端与红色LED灯D1的正端相连，红色LED灯D1的另一端接GND。光电耦合器第8脚和电容C1、C2、C5、C6的一端接直流电源D15V；光电耦合器第5脚和电容C1、C2、C5、C6另一端接GND。进一步地，所选逆变器型号为：PS21765。主控芯片型号为：TMS320F28335。光电耦合器U1、U2的型号为：HCPL-3120。与非门U3的型号为：CD4011。缓冲器U4的型号为：CD4050。
电阻R5和电容C3构成π型RC滤波电路，其滤波值可以通过改变电阻值和电容值进行调整，以滤除不需要的波形。与非门U3内部的三个与非门按照权利要求1连接，构成可以判断两路信号是否同时出现高电平信号的SR锁存器。采用红色LED灯是否被点亮判断是否出现报警信号。对一种用于逆变器的PWM信号报警电路的功能进行论证：
对光电编码器U1、U2的第3脚施加PWM信号，若加入的信号为高电平段，则与2脚处的3.3V电压之间没有电压差，不能点亮2、3引脚之间的发光二极管，则6、7脚处不会产生电压，此时为低电平0V；若加入的信号为低电平段，则与2脚处的3.3V电压之间产生电压差，点亮2、3引脚之间的发光二极管，则6、7脚处产生电压，此时为高电平15V。信号经过光电耦合器之后，经过滤波电路滤波后到达与非门，与非门U3B与U3C构成SR锁存器，该锁存器的5脚处为置1输入端，9脚处为置0输入端，因此在9处开关按下之后，4脚处输出为低电平，此后的CD4050不会产生信号点亮红色LED灯；当按下之后，在系统运行过程中如果在锁存器5脚处输入一个低电平信号，4脚处就会由低电平转为高电平，此后的CD4050就会产生信号点亮红色LED灯。而5脚处的信号是由与非门U3A提供，只有当U3A的1脚与2脚处同时接入高电平才会在3脚处输出低电平发送给锁存器5脚，而其他情况在3脚处都不会输出低电平信号。因此只有出现在1脚、2脚同时接入高电平才会触发报警。
Claims (14)
1.一种用于逆变器的PWM信号报警电路，其特征在于该PWM信号报警电路包括光电耦合器U1、光电耦合器U2、与非门U3、缓冲器U4、电阻R1至R7、电容C1至C6、开关RESET1、红色LED灯D1。
2.电阻R1、R2一端与直流电源D3.3V相连，电阻R1的另一端与光电耦合器U1的2脚相连，电阻R2的另一端光电耦合器U2的2脚相连。
3.电阻R3的一个引脚与光电耦合器U1的6脚、7脚同时相连，另一引脚与电阻R5、电容C3的一个引脚相连，同时与与非门U3的1脚相连；电阻R4的一个引脚与光电耦合器U2的6脚、7脚同时相连，另一引脚与电阻R6、电容C4的一个引脚相连，同时与与非门U3的2脚相连；电阻R5和电容C3的两端分别相连，相连后一端与GND相连，另一端连接电阻R3和与非门U3的1脚；电阻R6和电容C4的两端分别相连，相连后一端与GND相连，另一端连接电阻R4和与非门U3的2脚。
4.与非门U3的1脚与电阻R3、R5、电容C3相连，2脚与电阻R4、R6、电容C5相连，3脚与自身的5脚相连，4脚与自身的8脚相连，6脚与自身的10脚相连、7脚接GND，14脚接直流电源D15V，9脚与开关RESET1的一端相连，开关RESET1的另一端与GND相连。
5.与非门U3的4脚在连接8脚的同时，且与缓冲器U4的3脚相连，缓冲器U4的1脚接直流电源D15V，8脚接GND，2脚与电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端与红色LED灯D1的正端相连，红色LED灯D1的另一端接GND。
6.光电耦合器第8脚和电容C1、C2、C5、C6的一端接直流电源D15V；光电耦合器第5脚和电容C1、C2、C5、C6另一端接GND。
7.所选逆变器型号为：PS21765。
8.所选主控芯片为：TMS320F28335。
9.根据权利要求1所述的一种用于逆变器的PWM信号报警电路，其特征在于，光电耦合器U1、U2的型号为：HCPL-3120。
10.根据权利要求1所述的一种用于逆变器的PWM信号报警电路，其特征在于，与非门U3的型号为：CD4011。
11.根据权利要求1所述的一种用于逆变器的PWM信号报警电路，其特征在于，缓冲器U4的型号为：CD4050。
12.根据权利要求1所述的一种用于逆变器的PWM信号报警电路，其特征在于，电阻R5和电容C3构成π型RC滤波电路，其滤波值可以通过改变电阻值和电容值进行调整，以滤除不需要的波形。
13.根据权利要求1所述的一种用于逆变器的PWM信号报警电路，其特征在于，将与非门U3内部的三个与非门按照权利要求1连接，构成可以判断两路信号是否同时出现高电平信号的SR锁存器。
14.根据权利要求1所述的一种用于逆变器的PWM信号报警电路，其特征在于，采用红色LED灯是否被点亮判断是否出现报警信号。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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