CN203225513U - 应用于低压变频器欠压保护电路中的比较耦合电路 - Google Patents

应用于低压变频器欠压保护电路中的比较耦合电路 Download PDF

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Abstract

一种应用于低压变频器欠压保护电路中的比较耦合电路，为了解决在变频调速系统中低压变频器欠压而导致主电路烧坏的难题，本实用新型提供在低压变频器欠压保护电路中设计一种比较耦合电路，该电路能有效避免低压变频器在工作过程中出现的欠压现象，通过欠电压和比较电压送比较器LM324F进行比较，欠压信号经非门74HC74取反后送光电耦合器H11A817耦合，耦合后信号再送入变频器单片机，单片机此时对欠压信号智能分析处理，从而保证低压变频器长时间持续正常工作。

Description

应用于低压变频器欠压保护电路中的比较耦合电路
所属技术领域：
本实用新型涉及一种应用于低压变频器欠压保护电路中的比较耦合电路，尤其是能解决在变频调速系统中因缺相、电源欠压、限流电阻短路、晶闸管损坏等原因导致的低压变频器欠压、欠压信号不能及时取样送达单片机的难题，具备良好的欠压保护能力，达到保护低压变频器的目的。 
技术背景：
目前，应用于低压软起调速设备中的低压变频器主要是由整流电路、滤波电路、逆变电路及制动电路等部分构成，其中绝缘栅双极晶体管构成了低压变频器主要硬件。由于低压变频器电源缺相、低压变频器内部直流电限阻、晶闸管损坏、电网电压低等原因欠电压，如果欠电压保护效果不好，往往造成低压变频器内部元器件不工作，严重时造成整个低压变频器的软起调速功能失灵。 
发明内容：
为了克服现有低压变频器软起调速过程中的欠压保护效果不好，本实用新型提供一种低压变频器欠压保护电路中的比较耦合电路，该电路能有效避免低压变频器在软起调速过程中的欠压现象，从而保证低压变频器长时间持续正常工作。 
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：将主电源R1与R2串接，主电源R3与2.5V稳压二极管串接，串接后两者电压分别是输入LM324的正负比较级，LM324取样信号同流经二极管D1、电阻R4的电压并联后流入非门74HC74输入端，D1与R4串联，光耦输入端串接阻值1.5KΩ的R5降压电阻，光耦输出端并联10K的R6钳位 电阻，R6上接5V直流电压，比较器LM324对欠压信号取样比较，经非门翻转为低电位，导致通过发光二极管电压升高，光敏元件产生电流，光电耦合器经触发工作。具体步骤如下： 
1.比较取样。对于欠压电压，取样是非常必样的，从低压变频器高压端(两只串联电容C1、C2两端)对低压变频器电压进行取样，取样电压经R2至UD送入比较器LM324V+端，欠压比较电压经R3后送至LM324V-端比较，比较器的V-端为比较端，当Ud电压低于342V时，V+电压低于V-端(因为V-端有稳压二极管)A点输出为高电位，B点为高电位，经非门翻转C点为低电位。 
2.耦合传送。经非门翻转C点为低电位，导致通过发光二极管电压升高，光敏元件产生电流，光电耦合器经触发工作，将信号传递给单片机，发出信号进行保护工作。若Ud电压不低于342V时，光电耦合器并不触发，继而不会给单片机发出信号。 
本实用新型的有益效果是，用欠压保护电路中的比较耦合电路设计，能有效地向低压变频器主电路CPU报告一次回路欠压故障，避免了低压变频器的欠压故障，特别是缺相保护，具有良好的压保护效果；该电路应用方便、设计合理，提升了低压变频器工作的稳定性和可靠性。 
附图说明：
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。 
图1是比较耦合欠压保护电路原理图。 
图2是低压变频器主电路的构成及基本原理。 
图1各符号代表含义分别是：R1：1473Ω；R2、R3：200KΩ；R4：42KΩ；R5：1.5KΩ；R6：10KΩ；U1：LM324；U2：74HC74；U3：H11A817。 
图2各符号代表含义分别是：D1～D6：整流二极管(六合一或二合一)；R1：限流充电电阻；R2、R3：均压电阻；KM：延时接触器； C1、C2：电解电容；RD：快速熔断器；T4、R4：能耗制动回路(Udc＞760V时打开)；T1～T6：逆变；D11～D16：反并联二极管。 
具体实施方式：
在图1和图2所示的实施例中，将主电源R1与R2串接，主电源R3与2.5V稳压二极管串接，串接后两者电压分别是输入LM324的正负比较级。LM324取样信号同流经二极管D1、电阻R4的电压并联后流入非门74HC74输入端，D1与R4串联。光耦输入端串接阻值1.5KΩ的R5降压电阻，光耦输出端并联10K的R6钳位电阻，R6上接5V直流电压。 
在图1所示的实施例中，比较器的V-端为比较端，当Ud电压低于342V时，V+电压低于V-端(因为V-端有稳压二极管)A点输出为高电位，B点为高电位，经非门翻转C点为低电位，导致通过发光二极管电压升高，光敏元件产生电流，光电耦合器经触发工作，将信号传递给单片机，发出信号进行保护工作。 
在图1和图2所示的实施例中，对欠压可以采用如下计算： 
Ud＝380-(380×10％)＝342V 
欠压保护：当输入电压小于10％额定电压时，将产生欠压保护信号，此时欠压Ud的计算方式为： 
另设稳压二极管电压为2.5V，则R4和R5计算过程如下： 
R4：R4＝(342-4.7)V/8mA＝42kΩ 
R5：R5＝(15-0.7)/9.5mA＝1.5kΩ 
其中LM324系列器件为带有差动输入的四运算放大器，H11A817为光电耦合器，74HC74为非门。 

Claims (2)

1.一种应用于低压变频器欠压保护电路中的比较耦合电路，其特征是：将主电源R1与R2串接，主电源R3与2.5V稳压二极管串接，串接后两者电压分别是输入LM324的正负比较级，LM324取样信号同流经二极管D1、电阻R4的电压并联后流入非门74HC74输入端，D1与R4串联，光耦输入端串接阻值1.5KΩ的R5降压电阻，光耦输出端并联10K的R6钳位电阻，R6上接5V直流电压，比较器LM324对欠压信号取样比较，经非门翻转为低电位，导致通过发光二极管电压升高，光敏元件产生电流，光电耦合器经触发工作。 
2.根据权利要求1所述的比较耦合电路，其特征是：所述的比较器LM324为带有差动输入的四运算放大器，所述的光电耦合器对欠压处理信号耦合隔离。 
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