CN204230869U - 一种针对变频器过流问题的igbt驱动保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及变频器。一种针对变频器过流问题的IGBT驱动保护电路，包括一电源模块，电源模块连接一IGBT驱动模块，IGBT驱动模块设有一三相整流电路，三相整流电路连接一功率输出电路，电源模块与IGBT驱动模块之间设有一自锁继电器，自锁继电器包括动触点和对动触点闭合后锁紧的自锁机构，还包括一用于输入导通信号的导通信号引入端，导通信号引入端通过一信号处理模块，信号处理模块连接一电流传感器，电流传感器位于第二三相整流电路与功率输出电路之间。本专利增设有一电流传感器，可通过电流传感器时时感测输出电流，一旦输出电流异常，可通过信号处理模块启动自锁继电器，切断IGBT驱动模块的供电，实现对变频器的过流保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种对变频器过流问题的IGBT驱动保护电路。
背景技术
变频器是一种电机调速过程中常用的设备，用于实现交流电机的无级调速。变频器在电路上采用了大量的功率器件，并且以较高的频率导通开断。目前，由于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)具有容易驱动且能以高的开关频率处理大电流和高电压的特点，因而国内外大功率变频器广泛使用IGBT作为功率开关器件。当变频器输出端电流过大时，容易造成马达或变频器损坏，因此对IGBT的驱动保护就成为了关系到变频器整机工作可靠性的重要课题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种针对变频器过流问题的IGBT驱动保护电路。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种针对变频器过流问题的IGBT驱动保护电路，包括一电源模块，所述电源模块连接一IGBT驱动模块，所述IGBT驱动模块设有一第二三相整流电路，所述第二三相整流电路连接一功率输出电路，其特征在于，所述电源模块与所述IGBT驱动模块之间设有一自锁继电器，所述自锁继电器包括动触点和对动触点闭合后锁紧的自锁机构，还包括一用于输入导通信号的导通信号引入端，所述导通信号引入端通过一信号处理模块，所述信号处理模块连接一电流传感器，所述电流传感器位于所述第二三相整流电路与所述功率输出电路之间。
本专利增设有一电流传感器，可通过电流传感器时时感测输出电流，一旦输出电流异常，可通过信号处理模块启动所述自锁继电器，切断IGBT驱动 模块的供电，实现对变频器的过流保护。
所述第二三相整流电路与所述功率输出电路之间仅设有所述电流传感器，没有电解电容滤波电路。没有电解电容滤波电路可在降低生产成本的基础上，取得了耐高温，体积小，功率因素高，并且可以保证输出电压的稳定等有益效果。
所述信号处理模块还连接一无线信号发射模块，以通过所述无线信号发射模块对外发送报警信号。
所述IGBT驱动模块包括一第一三相整流电路，所述第一三相整流电路，所述第一三相整流电路是一由6个整流二极管组成的不可控全波整流桥；
所述第一三相整流电路后方并联有一第一吸收电容，所述第一吸收电容的后方串联有一个充电电阻，所述充电电阻的后方串联有一保险管，所述保险管的后方并联有一电解电容滤波电路，所述电解电容滤波电路的后方并联有一第二吸收电容，所述第二吸收电容的后方并联有所述第二三相整流电路；
所述第二三相整流电路是一由六个整流模块组成的整流桥，所述六个整流模块均由一个绝缘栅双极型晶体管和一个续流二极管构成。以提高控制的稳定性。
所述IGBT驱动模块，还包括一三相IGBT模块下臂驱动信号，所述三相IGBT模块下臂驱动信号分别与三个或门器件的第一输入端相连接，所述三个或门器件的第二输入端与信号处理模块连接，所述三个或门器件的输出端分别与所述第一三相整流电路和所述第二三相整流电路的下臂相连接。本实用新型通过故障信号与或门的配合工作，在变频器输出过流的情况下，通过侦测电路用三个或门将IGBT模块下臂驱动关闭，切断IGBT模块下臂的驱动电压，使得输出电流幅值下降，保护变频器及马达不因过流而损坏。
所述IGBT驱动模块，还包括一三相IGBT模块上臂驱动信号，所述三相IGBT模块上臂驱动信号连接一所述第一三相整流电路和所述第二三相整流电路的上臂相。
另外，充电电阻的设置，可以有效防止开机上电瞬间电容对地短路，烧坏储能电容开机前电容二端的电压为0V；所以在上电(开机)的瞬间电容对地为短路状态。如果不加充电电阻在整流桥与电解电容之间，则相当于380V 电源直接对地短路，瞬间整流桥通过无穷大的电流导致整流桥炸掉。一般而言变频器的功率越大，充电电阻越小。所述充电电阻优选阻值选择范围为10Ω到300Ω的充电电阻。第二吸收电容的设置可有效吸收IGBT的过流与过压能量。
所述电解电容滤波电路由四个电解电容和两个均压电阻构成。为了或得较好的蓄能和滤波作用，所述电解电容的优选400VDC的电解电容，所述400VDC的电解电容容量优选不小于60uf/A。均压电阻的设置可以有效避免由于储能电容电压的不均烧坏储能电容的情况。因为二个电解电容不可能做成完全一致，这样每个电容上所承受的电压就可能不同，承受电压高的发热严重(电容里面有等效串联电阻)或超过耐压值而损坏。
所述电流传感器优选霍尔电流传感器。所述霍尔电流传感器连接所述第二三相整流电路的三相输出端的其中两相上。用于检测输出电流值。所述霍尔电流传感器选用额定电流为电机额定电流的1.5到2.5倍的霍尔电流传感器。
附图说明
图1为本实用新型的主要部分的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。
参照图1，一种针对变频器过流问题的IGBT驱动保护电路，包括一电源模块10，电源模块10连接一IGBT驱动模块，IGBT驱动模块设有一第二三相整流电路7，第二三相整流电路7连接一功率输出电路，电源模块10与IGBT驱动模块之间设有一自锁继电器11，自锁继电器11包括动触点和对动触点闭合后锁紧的自锁机构，还包括一用于输入导通信号的导通信号引入端，导通信号引入端通过一信号处理模块9，信号处理模块9连接一电流传感器8，电流传感器8位于第二三相整流电路7与功率输出电路之间。本专利增设有一电流传感器8，可通过电流传感器8时时感测输出电流，一旦输出电流异常， 可通过信号处理模块9启动自锁继电器11，切断IGBT驱动模块的供电，实现对变频器的过流保护。
第二三相整流电路7与功率输出电路之间仅设有电流传感器8，没有电解电容滤波电路。没有电解电容滤波电路可在降低生产成本的基础上，取得了耐高温，体积小，功率因素高，并且可以保证输出电压的稳定等有益效果。
信号处理模块9还连接一无线信号发射模块，以通过无线信号发射模块对外发送报警信号。电流传感器8优选霍尔电流传感器。霍尔电流传感器连接第二三相整流电路7的三相输出端的其中两相上。用于检测输出电流值。霍尔电流传感器选用额定电流为电机额定电流的1.5到2.5倍的霍尔电流传感器。
IGBT驱动模块包括一第一三相整流电路1，第一三相整流电路1，第一三相整流电路1是一由6个整流二极管组成的不可控全波整流桥；第一三相整流电路1后方并联有一第一吸收电容2，第一吸收电容2的后方串联有一个充电电阻3，充电电阻3的后方串联有一保险管4，保险管4的后方并联有一电解电容滤波电路5，电解电容滤波电路5的后方并联有一第二吸收电容6，第二吸收电容6的后方并联有第二三相整流电路7；第二三相整流电路7是一由六个整流模块组成的整流桥，六个整流模块均由一个绝缘栅双极型晶体管和一个续流二极管构成。以提高控制的稳定性。另外，充电电阻的设置，可以有效防止开机上电瞬间电容对地短路，烧坏储能电容开机前电容二端的电压为0V；所以在上电(开机)的瞬间电容对地为短路状态。如果不加充电电阻在整流桥与电解电容之间，则相当于380V电源直接对地短路，瞬间整流桥通过无穷大的电流导致整流桥炸掉。一般而言变频器的功率越大，充电电阻越小。充电电阻优选阻值选择范围为10Ω到300Ω的充电电阻。第二吸收电容的设置可有效吸收IGBT的过流与过压能量。
IGBT驱动模块，还包括一三相IGBT模块下臂驱动信号，三相IGBT模块下臂驱动信号分别与三个或门器件的第一输入端相连接，三个或门器件的第二输入端与信号处理模块9连接，三个或门器件的输出端分别与第一三相整流电路1和第二三相整流电路7的下臂相连接。本实用新型通过故障信号与或门的配合工作，在变频器输出过流的情况下，通过侦测电路用三个或门 将IGBT模块下臂驱动关闭，切断IGBT模块下臂的驱动电压，使得输出电流幅值下降，保护变频器及马达不因过流而损坏。IGBT驱动模块，还包括一三相IGBT模块上臂驱动信号，三相IGBT模块上臂驱动信号连接一第一三相整流电路1和第二三相整流电路7的上臂相。
电解电容滤波电路由四个电解电容和两个均压电阻构成。为了或得较好的蓄能和滤波作用，电解电容的优选400VDC的电解电容，400VDC的电解电容容量优选不小于60uf/A。均压电阻的设置可以有效避免由于储能电容电压的不均烧坏储能电容的情况。因为二个电解电容不可能做成完全一致，这样每个电容上所承受的电压就可能不同，承受电压高的发热严重(电容里面有等效串联电阻)或超过耐压值而损坏。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种针对变频器过流问题的IGBT驱动保护电路，包括一电源模块，所述电源模块连接一IGBT驱动模块，所述IGBT驱动模块设有一第二三相整流电路，所述第二三相整流电路连接一功率输出电路，其特征在于，所述电源模块与所述IGBT驱动模块之间设有一自锁继电器，所述自锁继电器包括动触点和对动触点闭合后锁紧的自锁机构，还包括一用于输入导通信号的导通信号引入端，所述导通信号引入端通过一信号处理模块，所述信号处理模块连接一电流传感器，所述电流传感器位于所述第二三相整流电路与所述功率输出电路之间。
2.根据权利要求1所述的一种针对变频器过流问题的IGBT驱动保护电路，其特征在于，所述第二三相整流电路与所述功率输出电路之间仅设有所述电流传感器，没有电解电容滤波电路。
3.根据权利要求2所述的一种针对变频器过流问题的IGBT驱动保护电路，其特征在于，所述IGBT驱动模块包括一第一三相整流电路，所述第一三相整流电路是一由6个整流二极管组成的不可控全波整流桥；
所述第一三相整流电路后方并联有一第一吸收电容，所述第一吸收电容的后方串联有一个充电电阻，所述充电电阻的后方串联有一保险管，所述保险管的后方并联有一电解电容滤波电路，所述电解电容滤波电路的后方并联有一第二吸收电容，所述第二吸收电容的后方并联有所述第二三相整流电路；
所述第二三相整流电路是一由六个整流模块组成的整流桥，所述六个整流模块均由一个绝缘栅双极型晶体管和一个续流二极管构成。
4.根据权利要求3所述的一种针对变频器过流问题的IGBT驱动保护电路，其特征在于，所述IGBT驱动模块，还包括一三相IGBT模块下臂驱动信号，所述三相IGBT模块下臂驱动信号分别与三个或门器件的第一输入端相连接，所述三个或门器件的第二输入端与信号处理模块连接，所述三个或门器件的输出端分别与所述第一三相整流电路和所述第二三相整流电路的下臂相连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN107856568A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-03-30 | 中山路得斯空调有限公司 | 一种集群管理的智能充电桩 |
| US10630068B2 (en) | 2016-03-30 | 2020-04-21 | General Electric Company | System and switch assembly thereof with fault protection and associated method |
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2014
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