CN201490701U - 变频器电压保护电路 - Google Patents

Abstract

变频器电压保护电路，包括电阻分压电路，与电阻分压电路电连接的光电隔离电路，与光电隔离电路电连接的信号放大电路，与信号放大电路电连接的迟滞比较电路。通过光电隔离电路将变频器母线电压采样电路和保护控制电路在电气上完全隔离，避免了可能产生的反馈和干扰，提高电路工作的可靠性。通过迟滞比较电路分别与设定的过压电压和欠压电压的参考值进行滞回比较并输出保护信号，避免了一些干扰信号或瞬间尖峰电流造成的保护电路误动作，保证了变频器的正常工作。

Description

变频器电压保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种电压保护电路，具体地说是涉及一种用于保护变频器的电压保护电路。

背景技术

在变频器中，经常假设变频器直流母线的电压是不变的，但事实上他一直是波动的。供电电网电压波动、功率器件的接通关断或者负载瞬变等都会引起直流母线的电压变化。

在变频器中，对主电路器件的保护和直流母线电压的显示，以及在高性能的变频器中都需要直流母线电压的测量。在矢量变频器中，直流母线电压的降低可能会导致电流失控和失去磁场方位。所以需要合理设计变频器直流母线电压检测电路。

现有的变频器电压保护电路主要通过设置霍尔元件、电阻分压电路等结构对变频器直流母线电压进行检测采样。但存在以下问题：霍尔元件通常比较昂贵，在小型变频器中造成成本较高，不利于普及使用；电阻分压电路不能够把变频器直流母线端和控制电路端完全隔离开来进行电压采样，因此抗干扰性能较差。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种变频器电压保护电路，能够对变频器直流母线和保护电路进行有效电气隔离，并且能够避免了一些干扰信号或瞬间脉冲电压造成的保护电路误动作，具有较好的抗干扰性能，保护电路工作更可靠。

本实用新型的技术方案是：

提供一种变频器电压保护电路，包括电阻分压电路，信号放大电路，电连接于电阻分压电路与信号放大电路之间的光电隔离电路，与信号放大电路输出端电连接的迟滞比较电路。

本实用新型的有益效果是：

如上述的结构，因为本实用新型的变频器电压保护电路包括光电隔离电路，通过光电隔离电路将电阻分压电路输出的低压采样信号进行光电隔离，将变频器直流母线的电压信号与后级电路在电气上完全隔离，再输出到信号放大电路进行放大，从而避免后级的电路对变频器电路可能产生的反馈和干扰，大大提高了工作的可靠性。

如上述的结构，因为本实用新型的变频器电压保护电路包括迟滞比较电路，通过迟滞比较电路得到变频器欠压、过压信号，并输出相应的控制信号，保护变频器不受损坏；同时又能够有效避免一些干扰信号或瞬间脉冲电压造成的保护电路误动作，保证变频器的正常工作。

附图说明

图1是本实用新型变频器电压保护电路一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型变频器电压保护电路中电阻分压电路一实施例的结构示意图；

图3是本实用新型变频器电压保护电路中光电隔离电路一实施例的结构示意图；

图4是本实用新型变频器电压保护电路中信号放大电路和迟滞比较电路一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的结构特征。

图1是本实用新型变频器电压保护电路一实施例的结构示意图。如图1所示，本实用新型变频器电压保护电路，它包括：电阻分压电路1，与电阻分压电路1电连接的光电隔离电路2，与光电隔离电路2电连接的信号放大电路3，与信号放大电路3电连接的迟滞比较电路4。所述光电隔离电路2中置有光电隔离芯片201。

图2是本实用新型变频器电压保护电路中电阻分压电路1一实施例的结构示意图。如图2所示，所述电阻分压电路1通过在变频器直流母线端V₊并联采样电阻Rs1和Rs，把变频器母线电压转换为低压信号V1输出给光电隔离电路2。

图3是本实用新型变频器电压保护电路中光电隔离电路一实施例的结构示意图。如图3所示，由电阻分压电路1输入的低压信号V1经过运算放大器A2放大并将电压信号转换成电流信号输入到光电隔离芯片201中进行光电隔离，隔离后的电流信号经过运算放大器A3放大并转换成与变频器电流大小对应的电压信号V2，输出给信号放大电路3。

在本实施例中，所述光电隔离芯片201是采用由安捷伦公司提供的高性能线性光耦HCNR201，实现变频器输出端电流信号和控制电路的隔离。光耦HCNR201的带宽范围从直流到1MHz，非线性小于0.01％，温度系数-65ppm/℃。图中Ipd1和Ipd2表示发光二极管LED的输入电流IF和光敏二极管Pd1、Pd2的反向电压处在额定值时光敏二极管Pd1、Pd2中流过的电流，Ipd1和Ipd2的大小与IF成线性关系。如果发光二极管LED的输出光强发生改变，那么放大器A2就会通过负反馈回路C1进行控制调节IF，使IF保持稳定。由于Ipd1和Ipd2的大小与IF成线性关系，即电流Ipd1和Ipd2也随IF保持稳定。这样在光敏二极管Pd2上得到与变频器母线电流信号大小相对应的电流后，输出给运算放大器A3进行放大并转换成和变频器电流大小对应的电压信号V2。

图4是本实用新型变频器电压保护电路中信号放大电路3和迟滞比较电路4一实施例的结构示意图。如图4所示，从光电隔离电路2输出的电压信号V2进入信号放大电路3进行放大，其放大倍数通过可调电阻R6设定，放大后的电压信号输出给迟滞比较电路4。迟滞比较电路4中通过R7、R8、R9设定了过压参考电压，通过R12、R13、R14设定了欠压参考电压，由信号放大电路3输入的电压信号分别与过压参考电压和欠压参考电压进行比较，得到变频器直流母线电压过压、欠压信号，并输出保护信号关断变频器。只要迟滞比较电路4的输入电压V2不超过过压参考电压和欠压参考电压之间的电压区间，迟滞比较电路4就不会输出关断信号，这样就给输入电压V2预留了一定的合理波动区间。同时，迟滞比较电路4中还设置了正反馈电阻R11和R16，与运算放大器A5和A6分别构成两个滞回比较器，正反馈的引入加快了滞回比较器的响应速度，而滞回比较器的传输特性，能够有效避免过压参考电压和欠压参考电压阀值附近一些干扰信号或瞬间脉冲电压造成的保护电路误动作。另外，由于迟滞比较电路4加的正反馈很强，远比电路中的寄生耦合强得多，故滞回比较器还可以消除由于电路寄生耦合而产生的自激振荡。

Claims (3)

1.变频器电压保护电路，包括电阻分压电路，信号放大电路，其特征在于包括电连接于电阻分压电路与信号放大电路之间的光电隔离电路，与信号放大电路输出端电连接的迟滞比较电路。

2.如权利要求1所述的变频器电流保护电路，其特征在于所述光电隔离电路中置有光电隔离芯片。

3.如权利要求1所述的变频器电压保护电路，其特征在于所述迟滞比较电路包括两个滞回比较器，两滞回比较器的一个输入端均与信号放大电路输出端相连接，另一个输入端分别与用户设定的过压参考电压和欠压参考电压相连接。

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