CN206684219U - 一种变频器及其电压检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电压检测技术领域，提供了一种变频器及其电压检测电路。电压检测电路，对变频器的IGBT驱动电压进行检测，包括电压检测模块和提示模块；电压检测模块的输入端接入IGBT驱动电压，电压检测模块的输出端与提示模块的输入端连接。通过电压检测模块对变频器的IGBT驱动电压进行检测并在IGBT驱动电压低于预设电压阈值时输出控制信号，提示模块根据该控制信号发出相应的欠压提示。能够在电压检测电路在检测到变频器出现欠压故障时及时发出提示，直观地提示变频器出现欠压故障。

Description

一种变频器及其电压检测电路

技术领域

本实用新型属于电压检测技术领域，尤其涉及一种变频器及其电压检测电路。

背景技术

欠压故障是变频器使用中经常会出现的问题。欠压故障产生的主要原因是主回路电压太低(220V系列低于200V，380V系列低于400V)，具体为：整流桥电路的某一路电路损坏或主回路接触器损坏，从而导致IGBT驱动电压损耗在充电电阻上面，进而产生欠压故障。此外，还可能由于电压检测电路发生故障而出现欠压问题。此时，需要对变频器的IGBT驱动电压进行检测，当上述驱动电压变低时，会导致IGBT驱动时间变长，发热量增大，更严重的会使IGBT上下桥直通，造成电路损坏。欠压故障会对变频器中的功率器件和其他功能电路造成损坏，因此，需要通过电压检测电路对电压进行检测，以便在变频器出现欠压状态时能够及时封锁后级电路，并保护功率器件不受损坏。然而，现有的电压检测电路并不能直观地提示变频器出现欠压故障，因此，现有的电压检测电路在检测到变频器出现欠压故障时存在不能及时发出提示的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变频器及其电压检测电路，旨在解决现有的电压检测电路在检测到变频器出现欠压故障时存在不能及时发出提示的问题。

本实用新型提供了一种电压检测电路，对变频器的IGBT驱动电压进行检测，所述电压检测电路包括电压检测模块和提示模块；

所述电压检测模块的输入端接入所述IGBT驱动电压，所述电压检测模块的输出端与所述提示模块的输入端连接；

当所述IGBT驱动电压低于预设电压阈值时，所述电压检测模块输出控制信号，所述提示模块根据所述控制信号发出相应的欠压提示。

本实用新型还提供了一种变频器，包括主控制器、封锁电路以及功能电路，所述变频器还包括上述的电压检测电路。

本实用新型提供的电压检测电路通过电压检测模块对变频器的IGBT驱动电压进行检测并在IGBT驱动电压低于预设电压阈值时输出控制信号，提示模块根据该控制信号发出相应的欠压提示。能够在电压检测电路在检测到变频器出现欠压故障时及时发出提示，直观地提示变频器出现欠压故障。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的电压检测电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的电压检测电路的电路结构示意图；

图3是本实用新型实施例二提供的电压检测电路的结构示意图；

图4是本实用新型实施例二提供的电压检测电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列单元的系统、产品或设备没有限定于已列出的单元，而是可选地还包括没有列出的单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

本实用新型实施例为了解决现有的电压检测电路在检测到变频器出现欠压故障时存在不能及时发出提示的问题，提供了一种变频器及其电压检测电路，变频器包括主控制器、封锁电路、功能电路以及上述电压检测电路。上述电压检测电路通过电压检测模块对变频器的IGBT驱动电压进行检测并在IGBT驱动电压低于预设电压阈值时输出控制信号，提示模块根据该控制信号发出相应的欠压提示。能够在电压检测电路在检测到变频器出现欠压故障时及时发出提示，直观地提示变频器出现欠压故障。

为了具体说明上述变频器及其IGBT短路保护电路，以下结合具体实施例进行详细说明：

实施例一：

图1示出了本实用新型实施例一提供的电压检测电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

如图1所示，本实用新型实施例提供的电压检测电路10，对变频器的IGBT驱动电压进行检测，电压检测电路10包括电压检测模块101和提示模块102。

电压检测模块101的输入端接入IGBT驱动电压，电压检测模块101的输出端与提示模块102的输入端连接。

当该IGBT驱动电压低于预设电压阈值时，电压检测模块101输出控制信号，提示模块102根据所述控制信号发出相应的欠压提示。需要说明的是，上述预设电压阈值是指：预先设定的能够保证变频器正常工作的IGBT驱动电压值。

图2示出了本实用新型实施例一提供的电压检测电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

如图2所示，作为本实用新型一实施例，电压检测模块101包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一二极管D1、第二二极管D2、稳压二极管ZD1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一开关管Q1以及第一施密特反相器U1A。

第一电阻R1的第一端为电压检测模块101的输入端，第一电阻R1的第二端接稳压二极管ZD1的阴极，第一二极管D1的阴极接第一电阻R1的第一端，第一二极管D1的阳极接第二二极管D2的阴极，第二二极管D2的阳极接稳压二极管ZD1的阴极，第二电阻R2的第一端接第一二极管D1的阴极，第二电阻R2的第二端接第一二极管D1的阳极，第一电容C1的第一端接第二电阻R2的第二端，第一电容C2的第二端接地，第二电容C2的第一端接稳压二极管ZD1的阳极，第三电阻R3的第一端接第二电容C2的第一端，第三电阻R3的第二端接第二电容C2的第二端并接地，第一开关管Q1的受控端接第三电阻R3的第一端，第一开关管Q1的输入端接第四电阻R4的第二端，第四电阻R4的第一端接第一电阻R1的第一端，第一开关管Q1的输出端接地，第五电阻R5的第一端接第一开关管Q1的输入端，第五电阻R5的第二端接第三电容C3的第一端，第三电容C3的第二端接地，第三电容C3的第一端与第一施密特反相器U1A的输入端连接，第一施密特反相器U1A的输出端为电压检测模块101的输出端。

具体的，第一开关管Q1为NPN型三极管，NPN型三极管的基极为第一开关管Q1的受控端，NPN型三极管的集电极为第一开关管Q2的输入端，NPN型三极管的发射极为第一开关管Q3的输出端。

提示模块102包括：第六电阻R6、第一双开关二极管A1、第二施密特反相器U1B，第一双输入施密特触发器U2A、发光二极管LED、第七电阻R7、第四电容C4、第五电容C5、第八电阻R8以及第二双开关二极管A2。

第六电阻R6的第一端为提示模块102的输入端，第六电阻R6的第二端与第一双开关二极管A1的阳极连接，第一双开关二极管A1的阳极连接第二施密特反相器U1B的输入端，第二施密特反相器U1B的输出端连接第一双输入施密特触发器U2A的第二输入端，第一双输入施密特触发器U2A的输出端接发光二极管LED的阴极，发光二极管LED的阳极接第七电阻R7的第一端，第一电阻R7的第二端接第一供电电源VDD，第一双开关二极管A1的阴极接第一双输入施密特触发器U2A的输出端，第一双输入施密特触发器U2A的第一输入端接第二双开关二极管A2的阳极，第二双开关二极管A2的阴极与第一供电电源VDD连接并与第八电阻R8的第一端连接，第八电阻R8的第二端接第二双开关二极管A2的阳极，第五电容C5的第一端接第八电阻R8的第二端，第五电容C5的第二端接地，第一双输入施密特触发器U2A的正电源端接第一供电电源VDD并与第四电容C4的第一端连接，第四电容C4的第二端接地，第一双输入施密特触发器U2A的负电源端接地。需要说明的是，上述第一供电电压VDD是第一双输入施密特触发器U2A的供电电压。在实际应用中，上述第一双开关二极管和第二双开关二极管是型号为BAV70LTG的双开关二极管，该双开关二极管阴极处于低电平时导通。

以下结合工作原理和图2对上述电压检测电路作进一步说明：

当IGBT驱动电压低于预设电压阈值时，电压检测模块101中的第一开关管Q1关断，Q1关断后，第一施密特反相器U1A的输入端为高电平，经过输出第一施密特反相器U1A反相后，电压检测模块101的输出端输出低电平，再经过提示模块102的第二施密特反相器U1B反相后，输出高电平至第一施密特触发器U2A的第二输入端，第一施密特触发器U2A的第一输入端也接入高电平，使得第一施密特触发器U2A的输出端输出低电平，进而使得发光二极管导通点亮，发出相应的欠压提示。

本实用新型实施例一提供的电压检测电路在检测到IGBT驱动电压低于预设电压阈值时，第一开关管由于电压过低而关断，此时第一施密特反相器的输入端为高电平，经过输出第一施密特反相器反相后，电压检测模块的输出端输出低电平至提示模块，再经过第二施密特反相器反相后输出高电平至第一施密特触发器的第二输入端，第一施密特触发器的第一输入端也接入高电平，使得第一施密特触发器的输出端输出低电平，进而使得发光二极管导通点亮，发出相应的欠压提示。通过点亮发光二极管，能够及时、直观地提示变频器出现欠压故障。

实施例二：

图3示出了本实用新型实施例二提供的电压检测电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

如图3所示，本实用新型实施例提供的电压检测电路10还包括电平转换模块103。

电平转换模块103的输入端与电压检测模块101的输出端连接，电平转换模块103的第一输出端和第二输出端分别连接变频器的主控制器20和封锁电路30；

电平转换模块103对控制信号进行电平转换后，电平转换模块103的第一输出端输出第一封锁信号使主控制器20控制变频器中的功率器件停止工作，电平转换模块103的第二输出端输出第二封锁信号使封锁电路30控制变频器中的功能电路停止工作。具体的，封锁电路30根据第二封锁信号对上述功能电路进行信号封锁，以使上述功能电路停止工作。

图4示出了本实用新型实施例二提供的电压检测电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

如图4所示，电压检测电路10包括电压检测模块101、提示模块102以及电平转换模块103。

需要说明的是，电压检测模块101和提示模块102的电路结构与实施例一所提供的电压检测电路中的电压检测模块和提示模块的电路结构相同，因此，本实施例中对电压检测模块101和提示模块102的电路结构在此不再赘述。

具体的，电平转换模块103包括：第三双开关二极管A3、第九电阻R9、第十电阻R10、第六电容C6、第三施密特反相器U1C、第十一电阻R11、第三二极管D3、第四二极管D4、第十二电阻R12、第四施密特反相器U1D、第五施密特反相器U1E、第十三电阻R13、第七电容C7、第十四电阻R14、第二开关管Q2、第十五电阻R15、第二双输入施密特触发器U2B、第六施密特反相器U1F以及第十六电阻R16。

第三双开关二极管A3的阴极为电平转换模块103的输入端，第三双开关二极管A3的阳极与第九电阻R9的第一端连接，第九电阻R9的第二端接第三施密特反相器U1C的输入端，第十电阻R10的第一端和第二端分别与第一供电电压VDD和第三施密特反相器U1C的输入端连接，第六电容C6的第一端连接第十电阻R10的第二端，第六电容C6的第二端接地，第三施密特反相器U1C的输出端与第十一电阻R11的第一端连接，第十一电阻R11的第二端与第四施密特反相器U1D的输入端连接，第十二电阻R12的第一端与第十一电阻R111的第二端连接，第十二电阻R12的第二端与第四二极管D4的阳极连接并接地，第四二极管D4的阴极和第三二极管D3的阳极共同连接第十一电阻R11的第二端，第三二极管D3的阴极接第二供电电压VCC，第四施密特反相器U1D的输出端与第五施密特反相器U1E输入端连接，第四施密特反相器U1D的正电源端和负电源端分别与第二供电电压VCC和地连接，第五施密特反相器U1E的输出端与第十三电阻R13的第一端连接，第十三电阻R13的第二端接第七电容C7的第一端，第十四电阻R14的第一端接第七电容C7的第一端，第十四电阻R14的第二端和第七电容C7的第二端共同接地，第二开关管Q2的受控端接第十四电阻R14的第一端，第二开关管Q2的输入端与第十五R15电阻的第一端，第十五R15电阻的第二端与第二供电电压VCC连接，第二开关管Q2的输出端接地，第十五电阻R15的第一端为电平转换模块103的第一输出端。

第二双输入施密特触发器U2B的第一输入端与第九电阻R9的第二端连接，第二双输入施密特触发器U2B的第二输入端与第一供电电压VDD连接，第二双输入施密特触发器U2B的输出端与第六施密特反相器U1F的输入端连接，第六施密特反相器U1F的输出端与第十六电阻R16的第一端连接，第十六电阻R16的第二端为电平转换模块103的第二输出端。

具体的，第二开关管Q2为NPN型三极管，NPN型三极管的基极为第二开关管Q2的受控端，NPN型三极管的集电极为第二开关管Q2的输入端，NPN型三极管的发射极为第二开关管Q2的输出端。

需要说明的是，在实际应用中，上述第一施密特反相器、第二施密特反相器、第三施密特反相器、第四施密特反相器、第五施密特反相器、第六施密特反相器可以封装在同一芯片中，可选的，该芯片的型号为：CD40106BM。上述第一双输入施密特触发器和第二双输入施密特触发器也可以封装在同一芯片中，可选的，该芯片的型号为：CD4093BM。本实用新型实施例二提供的电压检测电路在检测到IGBT驱动电压低于预设电压阈值时，第一开关管由于电压过低而关断，此时第一施密特反相器的输入端为高电平，经过输出第一施密特反相器反相后，电压检测模块的输出端输出低电平至提示模块，再经过第二施密特反相器反相后输出高电平至第一施密特触发器的第二输入端，第一施密特触发器的第一输入端也接入高电平，使得第一施密特触发器的输出端输出低电平，进而使得发光二极管导通点亮，发出相应的欠压提示。通过点亮发光二极管，能够及时、直观地提示变频器出现欠压故障。此外，通过电平转换模块对控制信号进行电平转换后，电平转换模块的第一输出端输出第一封锁信号使主控制器控制变频器中的功率器件停止工作，电平转换模块的第二输出端输出第二封锁信号至封锁电路，封锁电路根据第二封锁信号对上述功能电路进行信号封锁，以使上述功能电路停止工作。从而对变频器中的功能电路和功率器件进行保护。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电压检测电路，对变频器的IGBT驱动电压进行检测，其特征在于，所述电压检测电路包括电压检测模块和提示模块；

所述电压检测模块的输入端接入所述IGBT驱动电压，所述电压检测模块的输出端与所述提示模块的输入端连接；

当所述IGBT驱动电压低于预设电压阈值时，所述电压检测模块输出控制信号，所述提示模块根据所述控制信号发出相应的欠压提示。

2.根据权利要求1所述的电压检测电路，其特征在于，所述电压检测模块包括：

第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一二极管、第二二极管、稳压二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第一开关管以及第一施密特反相器；

所述第一电阻的第一端为所述电压检测模块的输入端，所述第一电阻的第二端接所述稳压二极管的阴极，所述第一二极管的阴极接所述第一电阻的第一端，所述第一二极管的阳极接所述第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极接所述稳压二极管的阴极，所述第二电阻的第一端接所述第一二极管的阴极，所述第二电阻的第二端接所述第一二极管的阳极，所述第一电容的第一端接所述第二电阻的第二端，所述第一电容的第二端接地，所述第二电容的第一端接所述稳压二极管的阳极，所述第三电阻的第一端接所述第二电容的第一端，所述第三电阻的第二端接所述第二电容的第二端并接地，所述第一开关管的受控端接所述第三电阻的第一端，所述第一开关管的输入端接所述第四电阻的第二端，所述第四电阻的第一端接所述第一电阻的第一端，所述第一开关管的输出端接地，所述第五电阻的第一端接所述第一开关管的输入端，所述第五电阻的第二端接所述第三电容的第一端，所述第三电容的第二端接地，所述第三电容的第一端与所述第一施密特反相器的输入端连接，所述第一施密特反相器的输出端为所述电压检测模块的输出端。

3.根据权利要求2所述的电压检测电路，其特征在于，所述第一开关管为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第一开关管的受控端，所述NPN型三极管的集电极为所述第一开关管的输入端，所述NPN型三极管的发射极为所述第一开关管的输出端。

4.根据权利要求1所述的电压检测电路，其特征在于，所述提示模块包括：

第六电阻、第一双开关二极管、第二施密特反相器，第一双输入施密特触发器、发光二极管、第七电阻、第四电容、第五电容、第八电阻以及第二双开关二极管；

所述第六电阻的第一端为所述提示模块的输入端，所述第六电阻的第二端与所述第一双开关二极管的阳极连接，所述第一双开关二极管的阳极连接所述第二施密特反相器的输入端，所述第二施密特反相器的输出端连接所述第一双输入施密特触发器的第二输入端，所述第一双输入施密特触发器的输出端接所述发光二极管的阴极，所述发光二极管的阳极接所述第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端接第一供电电源，所述第一双开关二极管的阴极接所述第一双输入施密特触发器的输出端，所述第一双输入施密特触发器的第一输入端接所述第二双开关二极管的阳极，所述第二双开关二极管的阴极与所述第一供电电源连接并与所述第八电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端接所述第二双开关二极管的阳极，所述第五电容的第一端接所述第八电阻的第二端，所述第五电容的第二端接地，所述第一双输入施密特触发器的正电源端接所述第一供电电源并与所述第四电容的第一端连接，所述第四电容的第二端接地，所述第一双输入施密特触发器的负电源端接地。

5.根据权利要求1所述的电压检测电路，其特征在于，所述电压检测电路还包括电平转换模块；

所述电平转换模块的输入端与所述电压检测模块的输出端连接，所述电平转换模块的第一输出端和第二输出端分别连接所述变频器的主控制器和封锁电路；

所述电平转换模块对所述控制信号进行电平转换后，所述电平转换模块的第一输出端输出第一封锁信号使所述主控制器控制所述变频器中的功率器件停止工作，所述电平转换模块的第二输出端输出第二封锁信号使所述封锁电路控制所述变频器中的功能电路停止工作。

6.根据权利要求5所述的电压检测电路，其特征在于，所述电平转换模块包括：

第三双开关二极管、第九电阻、第十电阻、第六电容、第三施密特反相器、第十一电阻、第三二极管、第四二极管、第十二电阻、第四施密特反相器、第五施密特反相器、第十三电阻、第七电容、第十四电阻、第二开关管、第十五电阻、第二双输入施密特触发器、第六施密特反相器以及第十六电阻；

所述第三双开关二极管的阴极为所述电平转换模块的输入端，所述第三双开关二极管的阳极与所述第九电阻的第一端连接，所述第九电阻的第二端接所述第三施密特反相器的输入端，所述第十电阻的第一端和第二端分别与第一供电电压和所述第三施密特反相器的输入端连接，所述第六电容的第一端连接所述第十电阻的第二端，所述第六电容的第二端接地，所述第三施密特反相器的输出端与所述第十一电阻的第一端连接，所述第十一电阻的第二端与所述第四施密特反相器的输入端连接，所述第十二电阻的第一端与所述第十一电阻的第二端连接，所述第十二电阻的第二端与所述第四二极管的阳极连接并接地，所述第四二极管的阴极和所述第三二极管的阳极共同连接所述第十一电阻的第二端，所述第三二极管的阴极接第二供电电压，所述第四施密特反相器的输出端与所述第五施密特反相器输入端连接，所述第四施密特反相器的正电源端和负电源端分别与所述第二供电电压和地连接，所述第五施密特反相器的输出端与所述第十三电阻的第一端连接，所述第十三电阻的第二端接所述第七电容的第一端，所述第十四电阻的第一端接所述第七电容的第一端，所述第十四电阻的第二端和所述第七电容的第二端共同接地，所述第二开关管的受控端接所述第十四电阻的第一端，所述第二开关管的输入端与所述第十五电阻的第一端，所述第十五电阻的第二端与所述第二供电电压连接，所述第二开关管的输出端接地，所述第十五电阻的第一端为所述电平转换模块的第一输出端；

所述第二双输入施密特触发器的第一输入端与所述第九电阻的第二端连接，所述第二双输入施密特触发器的第二输入端与所述第一供电电压连接，所述第二双输入施密特触发器的输出端与所述第六施密特反相器的输入端连接，所述第六施密特反相器的输出端与所述第十六电阻的第一端连接，所述第十六电阻的第二端为所述电平转换模块的第二输出端。

7.根据权利要求6所述的电压检测电路，其特征在于，所述第二开关管为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第二开关管的受控端，所述NPN型三极管的集电极为所述第二开关管的输入端，所述NPN型三极管的发射极为所述第二开关管的输出端。

8.一种变频器，包括主控制器、封锁电路以及功能电路，其特征在于，所述变频器还包括如权利要求1-7任意一项所述的电压检测电路。