CN201555896U - 变频控制器中计算电动机电流的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种变频控制器中计算电动机电流的电路，该电路包括：电流检测器、跟随电路、反相电路、保持电路、泄放电路以及单片机。电流检测器分别与跟随电路、反相电路连接，跟随电路、反相电路共同与保持电路连接后接入单片机的模拟输入口，保持电路通过泄放电路与单片机的输出口连接。此种变频控制器中计算电动机电流的电路，具有结构简单，制造成本低廉，计算效率高，使用寿命长的优势。此外，单片机不必进行频繁的模数转换，可以在需要的时候进行转换，减小了单片机的时间开销。

Description

变频控制器中计算电动机电流的电路

技术领域

本实用新型涉及一种变频控制器中计算电动机电流的电路。

背景技术

在变频控制器中，检测电动机电流的通常方式是，在电动机的任一相上放置一个电流检测器，把电流检测器的输出端接单片机的模拟口，通过在一定时间内不断比较电流检测器的输出值，得到一个极值，这个极值就是一个电流峰值Ipeak。之后，根据公式 $\mathrm{Irms}=\mathrm{Ipeak}/\sqrt{2},$ 计算电动机电流的有效值Irms。

如果想要比较出极值，单片机必须在电流半周期内检测足够多的次数，也就是说，单片机要频繁地进行模数转换，通常的方式是，两次模数转换的间隔为1ms。此方式增加了单片机的时间开销，工作效率非常低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变频控制器中计算电动机电流的电路，该电路具有结构简单、工作效率高的优势。

本实用新型为实现上述目的，采用的技术解决方案是：

变频控制器中计算电动机电流的电路，包括：电流检测器、跟随电路、反相电路、保持电路、泄放电路以及单片机；电流检测器分别与跟随电路、反相电路连接，跟随电路、反相电路共同与保持电路连接后接入单片机的模拟输入口，保持电路通过泄放电路与单片机的输出口连接。

上述跟随电路包括第一运算放大器，电流检测器的输出端接第一运算放大器的正输入端，第一运算放大器的负输入端接输出端。

上述反相电路包括第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻；电流检测器的输出端接第三电阻，第三电阻的另一端接第二运算放大器的负输入端和第四电阻，第四电阻另一端接第二运算放大器的输出端，第一电阻一端接电源，另一端接第二运算放大器的正输入端以及第二电阻，第二电阻另一端接地。

上述保持电路包括第一二极管、第二二极管、第五电阻以及电容；第一二极管的阳极接跟随电路的第一运算放大器的输出端，阴极接第五电阻；第二二极管的阳极接反相电路的第二运算放大器的输出端，阴极接第一二极管的阴极；第五电阻的另一端接电容和单片机的模拟输入口；电容的另一端接地。

上述泄放电路包括第三二极管、第六电阻；第三二极管的阳极接电容，阴极接第六电阻，第六电阻的另一端接单片机的输出口。

本实用新型的有益效果：该变频控制器中计算电动机电流的电路，具有结构简单，制造成本低廉，计算效率高，使用寿命长的优势。此外，单片机不必进行频繁的模数转换，可以在需要的时候进行转换，减小了单片机的时间开销。

附图说明

图1为本实用新型电路的电路简图。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

具体实施方式

结合图1，变频控制器中计算电动机电流的电路，包括：电流检测器、跟随电路、反相电路、保持电路、泄放电路以及单片机。电流检测器分别与跟随电路、反相电路连接，跟随电路、反相电路共同与保持电路连接后接入单片机的模拟输入口，保持电路通过泄放电路与单片机的输出口连接。

上述跟随电路包括第一运算放大器IC1，电流检测器CT1的输出端接第一运算放大器IC1的正输入端，第一运算放大器IC1的负输入端接输出端。目的是将电流检测器CT1的输出信号，保持不变，原样输出。

上述反相电路包括第二运算放大器IC2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4。电流检测器CT1的输出端接第三电阻R3，第三电阻R3的另一端接第二运算放大器IC2的负输入端和第四电阻R4，第四电阻R4另一端接第二运算放大器IC2的输出端，第一电阻R1一端接电源VCC，另一端接第二运算放大器IC2的正输入端以及第二电阻R2，第二电阻R2另一端接地。第一电阻R1和第二电阻R2分压，在第二运算放大器IC2的正输入端得到一个和电流检测器CT1的零点输出电压相同的电压。电流检测器CT1的输出经反相电路后，其大小被反相放大，使得原来比零点输出电压小的信号变成比零点输出电压大的信号，原来比零点输出电压大的信号变成比零点输出电压小的信号，放大倍率由第四电阻R4和第三电阻R3的比值R4/R3决定。

上述保持电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第五电阻R5以及电容C1。第一二极管D1的阳极接跟随电路的第一运算放大器IC1的输出端，阴极接第五电阻R5。第二二极管D2的阳极接反相电路的第二运算放大器IC2的输出端，阴极接第一二极管D1的阴极。第五电阻R5的另一端接电容C1和单片机的模拟输入口；电容C1的另一端接地。通过二极管D1、D2的箝位，将跟随电路输出和反相电路输出中较大者滤出，在经第五电阻R5和电容C1的低通滤波后，进入单片机的模拟输入口。

上述泄放电路包括第三二极管D3、第六电阻R6；第三二极管D3的阳极接电容C1，阴极接第六电阻R6，第六电阻R6的另一端接单片机的输出口。第三二极管D3起单向开关作用，防止单片机输出口的高电平接入电容C1，影响模拟信号检测。第六电阻R6起限流作用，防止单片机输出口输出低电平时，从电容C1流入输出口的电流过大。

具体描述：单片机输出口输出高电平。由于第一二极管D1和第二二极管D2的存在，电流检测器CT1的输出分别经过跟随电路和反相电路后，二者中的较大者经过第五电阻R5对电容C1充电。当单片机进行模数转换时，得到的就是电动机电流的一个极值(正的最大或负的最小)。单片机模数转换完毕后，输出口输出一个低电平脉冲，对电容C1放电，将电容C1上的信号复位，进行下一轮的充电。

在此种计算电动机电流的电路中单片机不必进行频繁的模数转换，可以在需要的时候进行转换，减小了单片机的时间开销。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.变频控制器中计算电动机电流的电路，其特征在于：所述电路包括：电流检测器、跟随电路、反相电路、保持电路、泄放电路以及单片机；电流检测器分别与跟随电路、反相电路连接，跟随电路、反相电路共同与保持电路连接后接入单片机的模拟输入口，保持电路通过泄放电路与单片机的输出口连接。

2.根据权利要求1所述的变频控制器中计算电动机电流的电路，其特征在于：所述跟随电路包括第一运算放大器，电流检测器的输出端接第一运算放大器的正输入端，第一运算放大器的负输入端接输出端。

3.根据权利要求2所述的变频控制器中计算电动机电流的电路，其特征在于：所述反相电路包括第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻；电流检测器的输出端接第三电阻，第三电阻的另一端接第二运算放大器的负输入端和第四电阻，第四电阻另一端接第二运算放大器的输出端，第一电阻一端接电源，另一端接第二运算放大器的正输入端以及第二电阻，第二电阻另一端接地。

4.根据权利要求3所述的变频控制器中计算电动机电流的电路，其特征在于：所述保持电路包括第一二极管、第二二极管、第五电阻以及电容；第一二极管的阳极接跟随电路的第一运算放大器的输出端，阴极接第五电阻；第二二极管的阳极接反相电路的第二运算放大器的输出端，阴极接第一二极管的阴极；第五电阻的另一端接电容和单片机的模拟输入口；电容的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的变频控制器中计算电动机电流的电路，其特征在于：所述泄放电路包括第三二极管、第六电阻；第三二极管的阳极接电容，阴极接第六电阻，第六电阻的另一端接单片机的输出口。

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