CN212379476U - 一种变频器的功率测试电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变频器技术领域，公开了一种具备实时监测且安全性较高的变频器的功率测试电路，具备：检测放大电路，其配置于逆变电路的输出侧，所述检测放大电路用于获取所述逆变电路输出的电流信号；三角波产生电路，其输入端耦接于所述检测放大电路的输出端，并接收经所述检测放大电路处理后的所述电流信号，并对输入所述电流信号整形，转换为三角波信号；放大电路，其输入端与所述三角波产生电路的输出端连接，并对所述三角波信号进行放大处理；功率测量电路，其输入端与所述放大电路的输出端连接，所述功率测量电路对输入的所述三角波信号进行检测，根据所述三角波信号的有效值，并计算出变频器的实时功率。

Description

一种变频器的功率测试电路

技术领域

本实用新型涉及变频器技术领域，更具体地说，涉及一种变频器的功率测试电路。

背景技术

变频器应用于变频技术与微电子技术中，通过改变负载工作电源频率方式以控制交流负载的电力控制设备。目前，检测变频器输出功率时，需与外部设备结合(如钳表、电流表)，无法实时监控其输出功率，当需要加载或变换负载时，容易造成变频器过载而击穿其内部的电子元件，缩短变频器的使用周期。

因此，如何对变频器输出功率进行实时监控成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述无法实时监控变频器输出功率而容易损坏变频器的缺陷，提供一种具备实时监测且安全性较高的变频器的功率测试电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种变频器的功率测试电路，具备：

检测放大电路，其配置于逆变电路的输出侧，所述检测放大电路用于获取所述逆变电路输出的电流信号；

三角波产生电路，其输入端耦接于所述检测放大电路的输出端，并接收经所述检测放大电路处理后的所述电流信号，并对输入所述电流信号整形，转换为三角波信号；

放大电路，其输入端与所述三角波产生电路的输出端连接，并对所述三角波信号进行放大处理；

功率测量电路，其输入端与所述放大电路的输出端连接，所述功率测量电路对输入的所述三角波信号进行检测，根据所述三角波信号的有效值，并计算出变频器的实时功率。

在一些实施例中，所述检测放大电路包括取样电路及开关电路，

所述取样电路的一端与所述逆变电路的输出端连接，所述开关电路的输入端耦接于所述取样电路的另一端，

所述开关电路的输出端与所述三角波产生电路的输入端连接。

在一些实施例中，所述三角波产生电路包括第一控制器、第一电容及第二电容，

所述第一控制器的信号输入端分别与所述取样电路及所述第一电容的一端共同连接，

所述第一电容的另一端与所述开关电路的一端连接；

所述第一控制器的信号输出端与所述放大电路的输入端连接，

所述第二电容的一端耦接于所述第一控制器的控制电压端，所述第二电容的另一端与公共端连接。

在一些实施例中，所述放大电路包括第一放大器，

所述第一放大器的同相端与所述第一控制器的信号输出端连接，

所述第一放大器的输出端耦接于所述功率测量电路的输入端。

在一些实施例中，所述功率测量电路包括第二控制器及第二放大器，

所述第二控制器的输入端耦接于所述第一放大器的输出端，所述第二控制器的输出端与所述第二放大器的输入端连接。

在一些实施例中，还包括第三控制器，所述第三控制器的输入端与所述第二放大器的输出端连接，所述第三控制器将所述第二控制器输入的变频器的实时功率输出至显示电路。

在本实用新型所述的变频器的功率测试电路中，包括检测放大电路、三角波产生电路、放大电路及功率测量电路，通过检测放大电路获取逆变电路的电流信号，然后输出至后级电路处理，功率测量电路对输入的三角波信号进行检测，根据三角波信号的有效值，并计算出变频器的实时功率。与现有技术相比，在变频器内设置功率测试电路，可实时对逆变电路输出的功率进行监控，并将实时功率发送去显示电路。当需要加载或变换负载时，根据变频器的实时功率可对其进行调整，以避免因过载而击穿其电子元件，进而提高其安全性以及延长其使用周期。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型提供变频器的功率测试电路一实施例信号检测及信号处理电路图；

图2是本实用新型提供变频器的功率测试电路一实施例功率测量及显示电路图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

图1是本实用新型提供变频器的功率测试电路一实施例信号检测及信号处理电路图；图2是本实用新型提供变频器的功率测试电路一实施例功率测量及显示电路图。如图1所示，在本实用新型的变频器的功率测试电路第一实施例中，变频器的功率测试电路包括信号检测及信号处理电路100及功率测量及显示电路200。其中，信号检测及信号处理电路100用于检测逆变电路(IGBT桥臂)输出的电流信号，并将该电流信号进行整形处理，以获得三角波信号，再经过放大处理。

具体而言，信号处理电路100包括检测放大电路101及三角波产生电路。其中，检测放大电路101具有信号检测以及对所检测到的信号进行放大的作用。

三角波产生电路102可将检测放大电路101输入的电流信号转换为方波，再通过RC及运算放大器进行整形，形成三角波信号。

功率测量及显示电路200通过其检波芯片(对应210)检出三角波信号的有效值并计算出其功率，再经过串行接口及采样AD芯片(对应240)采样后反馈至显示电路，经显示电路处理后在变频器显示屏内显示。

具体地，检测放大电路101配置于逆变电路(IGBT)的输出侧，其用于获取逆变电路输出的电流信号，并将该电流信号输出至三角波产生电路102。

三角波产生电路102的输入端与检测放大电路101的输出端连接，其接收经检测放大电路101处理后的电流信号，并对输入电流信号整形(即由脉冲波转为方波)，再将方波信号转换为三角波信号，然后输出至放大电路201。

放大电路中内含多级放大电路的电子集成电路，其输入级是差分放大电路，具有高输入电阻和抑制零点漂移能力，输出极与负载相连，具有带载能力强且低输出电阻的特点。

放大电路201的输入端与三角波产生电路102的输出端连接，并对三角波信号进行放大处理，再将该信号输出至功率测量电路202。

功率测量电路202的输入端与放大电路201的输出端连接，且对输入的三角波信号进行检测，然后根据三角波信号的有效值，并计算出变频器的实时功率。

使用本技术方案，通过在变频器内设置功率测试电路101，可实时对逆变电路(IGBT)输出的功率进行监控，并获取输出的电流参数，再将电流参数作进一步处理，以获得有效的数值，将数值发送去显示电路。当需要加载或变换负载时，根据变频器的实时功率可对其进行调整，以避免因过载而击穿其电子元件，进而提高变频器的安全性并可延长其使用周期。

在一些实施例中，为了提高获取电流参数的准确性，可在检测放大电路101中设置取样电路及开关电路。其中，取样电路包括并联连接的第一电阻R101及第二电阻R102，其用于获取逆变电路(IGBT)输出的电流信号。

开关电路包括第一三极管Q101及第三三极管Q103，其具有开关及放大的作用。

具体地，取样电路的一端与逆变电路的输出端连接，具体为，第一电阻R101及第二电阻R102的一端与逆变电路的输出端连接。

开关电路的输入端耦接于取样电路的另一端。具体为，开关电路的输入端第一电阻R101及第二电阻R102的另一端连接。

即，第一电阻R101的一端与第三三极管Q103的发射极连接，第二电阻R102的一端与第一三极管Q101的发射极连接。

开关电路的输出端与三角波产生电路102的输入端连接。即，第三三极管Q103的集电极与三角波产生电路102的输入端连接。

第一电阻R101及第二电阻R102获取的电流信号经第三三极管Q103放大后，再输入三角波产生电路102。

在一些实施例中，为了提高对电流信号的处理效果，可在三角波产生电路102中设置第一控制器110、运算放大器120、第一电容C101及第二电容C201。

具体地，第一控制器110的信号输入端(对应2脚)分别与取样电路101及第一电容C101的一端共同连接，第一电容C101的另一端与开关电路的一端连接。可以理解为，第一电容C101的另一端与第一三极管Q101及第三三极管Q103的集电极连接。

第一控制器110的信号输出端(对应6脚)与运算放大器120的同相端(对应2脚)连接，运算放大器120的输出端与放大电路201的输入端连接。其中，运算放大器120反相端(对应3脚)与其输出端(对应6脚)连接。

第二电容C201的一端耦接于第一控制器110的控制电压端(对应5脚)，第二电容C201的另一端与公共端连接。

输入的电流信号经第一电容C101及第一控制器110处理后，形成方波信号，第一控制器110将方波信号输入运算放大器120的同相端(对应2脚)，运算放大器120及其外围电路处理后，形成三角波信号130，再将该信号输出至放大电路201。

在一些实施例中，为了提高三角波信号的质量，可在放大电路201中设置第一放大器220，其用于对输入信号控制及放大，以增加信号输出的倍数。

具体地，第一放大器220的同相端(对应3脚)与第一控制器110的信号输出端连接，具体为，第一放大器220的同相端(对应3脚)与运算放大器120的输出端连接，用于接收运算放大器120输出的三角波信号130。

第一放大器220的输出端(对应6脚)耦接于功率测量电路202的输入端(对应13脚)，并将放大后三角波信号130输入功率测量电路202。

在一些实施例中，为了提高输出信号参数的准确性，可在功率测量电路202中设置第二控制器210及第二放大器230。其中，第二控制器210为有效值检波芯片，其用于检测三角波信号130中的有效值。

具体地，第二控制器210的输入端(对应13脚)与第一放大器220的输出端连接，第二控制器210的输出端(对应9脚)通过第七电阻R301与第二放大器230的输入端连接。

即第二控制器210输出的信号分为两路，一路通过第七电阻R301及第八电阻R302后，输入第二放大器230的同相端(对应3脚)；另一路通过第七电阻R301及第八电容C302后，输入第二放大器230的反相端(对应2脚)。

输入的三角波信号130经第二控制器210检测后，提取的有效值经第二放大器230放大后，输出至第三控制器240。

在一些实施例中，为了获得有效的数字信号，可在电路设置第三控制器240，其中，第三控制器240为模数转换器。

具体地，第三控制器240的输入端(对应IN+端)与第二放大器230的输出端连接，并接收第二放大器230输出的三角波信号130。

输入的三角波信号130经第三控制器240处理后，即由模拟信号变为数字信号，将功率测量电路202输入的有效参数(即变频器的实时功率)输出至显示电路(图中未示出)，并对变频器的实时功率进行显示。

在一些实施例中，为了保证第一控制器110不受瞬间高压击穿，可在检测放大电路101中设置第一二极管D101、第二二极管D102、第三二极管D103及第四二极管D104。其中，上述二极管具有降压的作用。

具体地，第一二极管D101及第三二极管D103的阳极分别与第三三极管Q103的集电极连接，第一二极管D101的阴极与第一控制器110的输入端及第二二极管D102的阳极连接。

第三二极管D103的阴极与第四二极管D104的阳极连接，第二二极管D102的阴极与第四二极管D104的阴极连接。

输入的电流信号经第一二极管D101降压后，再输入第一控制器110的输入端，以免电压波动时，第一控制器110被尖峰电流击穿。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (6)

1.一种变频器的功率测试电路，其特征在于，具备：

检测放大电路，其配置于逆变电路的输出侧，所述检测放大电路用于获取所述逆变电路输出的电流信号；

三角波产生电路，其输入端耦接于所述检测放大电路的输出端，并接收经所述检测放大电路处理后的所述电流信号，并对输入所述电流信号整形，转换为三角波信号；

放大电路，其输入端与所述三角波产生电路的输出端连接，并对所述三角波信号进行放大处理；

功率测量电路，其输入端与所述放大电路的输出端连接，所述功率测量电路对输入的所述三角波信号进行检测，根据所述三角波信号的有效值，并计算出变频器的实时功率。

2.根据权利要求1所述的变频器的功率测试电路，其特征在于，

所述检测放大电路包括取样电路及开关电路，

所述取样电路的一端与所述逆变电路的输出端连接，所述开关电路的输入端耦接于所述取样电路的另一端，

所述开关电路的输出端与所述三角波产生电路的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的变频器的功率测试电路，其特征在于，

所述三角波产生电路包括第一控制器、第一电容及第二电容，

所述第一控制器的信号输入端分别与所述取样电路及所述第一电容的一端共同连接，

所述第一电容的另一端与所述开关电路的一端连接；

所述第一控制器的信号输出端与所述放大电路的输入端连接，

所述第二电容的一端耦接于所述第一控制器的控制电压端，所述第二电容的另一端与公共端连接。

4.根据权利要求3所述的变频器的功率测试电路，其特征在于，

所述放大电路包括第一放大器，

所述第一放大器的同相端与所述第一控制器的信号输出端连接，

所述第一放大器的输出端耦接于所述功率测量电路的输入端。

5.根据权利要求4所述的变频器的功率测试电路，其特征在于，

所述功率测量电路包括第二控制器及第二放大器，

所述第二控制器的输入端耦接于所述第一放大器的输出端，所述第二控制器的输出端与所述第二放大器的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的变频器的功率测试电路，其特征在于，

还包括第三控制器，所述第三控制器的输入端与所述第二放大器的输出端连接，所述第三控制器将所述第二控制器输入的变频器的实时功率输出至显示电路。

Images