CN203551649U - 变频器的过流保护实时检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频器的过流保护实时检测电路，该电路包括三相电流霍尔检测输出模块、三相全桥整流模块、分压模块和窗口比较模块；三相电流霍尔检测输出模块的三相线端与三相全桥整流模块的各输入端对应连接，三相全桥整流模块的两个输出端分别与分压模块连接，分压模块与窗口比较模块连接。本实用新型将整流后的直流电压与设定的保护范围在窗口比较模块进行窗口比较，实时检测三相输出电流是否在允许的设计范围之内，由窗口比较模块输出过流保护信号对变频器进行保护，该电路有效解决了现有技术中由于每一相电流检测处理电路存在的干扰或其它未知的影响，大大提高了过流保护的准确性、实时性和可靠性。

Description

变频器的过流保护实时检测电路

技术领域

本实用新型涉及电力电子领域，尤其涉及一种变频器的过流保护实时检测电路。 

背景技术

目前，变频器的通用过流保护方式采用IGBT集电极电压检测、直流母线过流检测或三相输出电流检测方式等。而利用三相输出电流霍尔检测方式进行过流保护时，每一相的过流检测电路相互独立不能复用，往往增加了外围处理电路，同时由于每一相电流检测处理电路存在的干扰或其它未知的影响，过流保护的准确性和实时性可靠性大大降低。 

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种变频器的过流保护实时检测电路，该电路实时检测三相输出电流是否在设计的范围内，达到了电流检测保护的精确性和实时性。 

为实现上述目的，本实用新型提供一种变频器的过流保护实时检测电路，包括三相电流霍尔检测输出模块、三相全桥整流模块、分压模块和窗口比较模块；所述三相电流霍尔检测输出模块的三相线端与三相全桥整流模块的各输入端对应连接，所述三相全桥整流模块的两个输出端分别与分压模块连接，所述分压模块与窗口比较模块连接。 

其中，所述分压模块包括第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻和第四分压电阻；所述第一分压电阻和第三分压电阻串联后与三相全桥整流模块的第一输出端连接，所述第二分压电阻和第四分压电阻串联后与三相全桥整流模块的第二输出端连接。 

其中，所述窗口比较模块包括第一运放比较器、第二运放比较器、第五阻抗电阻、第六阻抗电阻和第七上拉电阻；所述第一分压电阻和第三分压电阻分别与第一运放比较器的反相输入端连接，所述第一运放比较器的同相输入端通过第五阻抗电阻与高电平参考电压端连接，所述第二分压电阻和第四分压电阻分别与第二运放比较器的同相输入端连接，所述第二运放比较器的反相输入端通过第六阻抗电阻与低电平参考电压端连接，所述第一运放比较器和第二运放比较器的输出端分别与第七上拉电阻连接。 

其中，所述第一运放比较器和第二运放比较器的电压为15V。 

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供的变频器的过流保护实时检测电路, 三相电流霍尔检测输出模块上的霍尔检测波形进行三相全桥整流模块的全桥整流后，得到两个以地为参考的直流电压，同时将整流后的直流电压与设定的保护范围在窗口比较模块进行窗口比较，实时检测三相输出电流是否在允许的设计范围之内，由窗口比较模块输出过流保护信号对变频器进行保护，该电路有效解决了现有技术中由于每一相电流检测处理电路存在的干扰或其它未知的影响，大大提高了过流保护的准确性、实时性和可靠性。 

附图说明

图1为本实用新型的变频器的过流保护实时检测电路的工作原理图； 

图2为本实用新型具体应用例中三相过流保护的波形图；

图3为本实用新型具体应用例中任意一相过流保护的波形图。

主要元件符号说明如下： 

10、三相电流霍尔检测输出模块        11、三相全桥整流模块

12、分压模块                        13、窗口比较模块                  

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。 

请参阅图1，本实用新型的变频器的过流保护实时检测电路，包括三相电流霍尔检测输出模块10、三相全桥整流模块11、分压模块12和窗口比较模块13；三相电流霍尔检测输出模块10的三相线端与三相全桥整流模块11的各输入端对应连接，三相全桥整流模块10的两个输出端分别与分压模块12连接，分压模块12与窗口比较模块13连接。 

在图1中，分压模块12包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3和第四分压电阻R4；第一分压电阻R1和第三分压电阻R2串联后与三相全桥整流模块11的第一输出端连接，第二分压电阻R2和第四分压电阻R4串联后与三相全桥整流模块11的第二输出端连接;窗口比较模块13包括第一运放比较器U1、第二运放比较器U2、第五阻抗电阻R5、第六阻抗电阻R6和第七上拉电阻R7；第一分压电阻R1和第三分压电阻R3分别与第一运放比较器U1的反相输入端连接，第一运放比较器U1的同相输入端通过第五阻抗电阻R5与高电平参考电压端VREF+连接，第二分压电阻R2和第四分压电阻R4分别与第二运放比较器U2的同相输入端连接，第二运放比较器U2的反相输入端通过第六阻抗电阻R6与低电平参考电压端VREF-连接，第一运放比较器U1和第二运放比较器U2的输出端分别与第七上拉电阻R7连接;第一运放比较器U1和第二运放比较器U2的电压为15V。 

本实用新型提供的变频器的过流保护实时检测电路，其工作原理如下：三相U,V,W电流霍尔输出波形分别为IU,IV,IW，电压有效值范围为-V-+V之间的正弦波形，假设单个整流二极管D1、D2、D3、D4、D5和D6的压降为1V,经过三相全桥整流后得到的A点电压峰值约为1.414*V-1，B点电压峰值约为-1.414*V+1，第一分压电阻R1和第三分压电阻R3及第二分压电阻R2和第四分压电阻R4进行降压，中点电位C接地且为零电势，A1点的电位为（+1.414*V-1）*R3/(R1+R3)，A1点的电位为正值, B1点电位为（-1.414*V+1）*R4/(R2+R4)，B1点电位为负值，第一运放比较器U1和第二运放比较器U2上分别设定保护阈值，在正常范围内D端为高电平，当正电压高于设定值VREF+,负电压低于设定值VREF-时，两个运放比较器输出D进行电平翻转，输出过流保护信号，该过流保护信号为低电平，三相输出电流中，有任何一相过流时，A1、B1点的电压均会超出窗口比较阈值，输出D端由高电平（正常状态）翻转为低电平（过流状态），待A1、B1电压值恢复到正常范围内，D端为恢复为高电平，过流信号解除。在上述中，IU、IV和IW为电流霍尔波形，A为整流后的高电势位，B为整流后的高电势位，A1为降压后的高电势位，B1为降压后的高电势位，C为零电势，D为两个运放比较器的输出端。 

请进一步参阅图2-3，本实用新型的具体应用例，该电路应用在AC60/AC70/AC80系列主控制板上，测试性能良好，在实际工作现场使用可靠，图2-3为该系列控制板在过流保护时的保护波形，如图所示，CH2为OC保护信号电平触发，CH1、CH3、CH4为输入电流霍尔波形，当三相输出中有过流发生时，检测电路中比较器输出迅速翻转为低电平，变频器理解保护停止运行。该电路已成功应用于批量生产，推出市场，反馈回的信息显示，由此电路进行过流保护设计误动作为0%，可靠保护准确度达99.99%。 

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。 

Claims (4)

1.一种变频器的过流保护实时检测电路，其特征在于，包括三相电流霍尔检测输出模块、三相全桥整流模块、分压模块和窗口比较模块；所述三相电流霍尔检测输出模块的三相线端与三相全桥整流模块的各输入端对应连接，所述三相全桥整流模块的两个输出端分别与分压模块连接，所述分压模块与窗口比较模块连接。

2.根据权利要求1所述的变频器的过流保护实时检测电路，其特征在于，所述分压模块包括第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻和第四分压电阻；所述第一分压电阻和第三分压电阻串联后与三相全桥整流模块的第一输出端连接，所述第二分压电阻和第四分压电阻串联后与三相全桥整流模块的第二输出端连接。

3.根据权利要求1或2所述的变频器的过流保护实时检测电路，其特征在于，所述窗口比较模块包括第一运放比较器、第二运放比较器、第五阻抗电阻、第六阻抗电阻和第七上拉电阻；所述第一分压电阻和第三分压电阻分别与第一运放比较器的反相输入端连接，所述第一运放比较器的同相输入端通过第五阻抗电阻与高电平参考电压端连接，所述第二分压电阻和第四分压电阻分别与第二运放比较器的同相输入端连接，所述第二运放比较器的反相输入端通过第六阻抗电阻与低电平参考电压端连接，所述第一运放比较器和第二运放比较器的输出端分别与第七上拉电阻连接。

4.根据权利要求3所述的变频器的过流保护实时检测电路，其特征在于，所述第一运放比较器和第二运放比较器的电压为15V。

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