CN213279481U - 一种具有反接保护的直流变频器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有反接保护的直流变频器，其特征在于：包括电机、电流采样模块、IGBT驱动电路、主控模块、保护电路，所述电机与IGBT驱动电路连接，所述IGBT驱动电路、电流采样模块、保护电路分别与主控模块连接，所述保护电路包括第一电阻、第一二极管和可控硅，所述第一电阻的第一端点与第一二极管的负极连接，所述第一电阻的第二端点与可控硅的阴极连接，所述第一二极管的正极与可控硅的阳极连接，所述可控硅的控制机与主控模块连接。本实用新型通过设置保护电路，使得改进后的直流变频器具有预充和反接保护功能，延长变频器的使用寿命。本实用新型可广泛应用于变频控制领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及变频控制领域，尤其是一种具有反接保护的直流变频器。
背景技术
在各种电路的应用中，需要用到很多变频器来驱动电机执行动作，变频器都会带有输入电源电容滤波电路。在变频器通电瞬间，由于电容两端电压不能突变特性，电容充电瞬间电流会极大，电压越高，电流就越大，元器件电应力越高，不利于元器件寿命,针对这种情况，变频器一般带有电容预充电路，其组成一般为一个大功率电阻并联一个机械式继电器，此类预充电路不能实现反接保护功能。且机械式继电器寿命受继电器触点寿命及机械寿命限制，触点在吸合和断开过程中存在拉弧现象，触点表面会不断氧化直至失效，且该预充电路无法实现反接保护功能。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种具有反接保护的直流变频器，使得改进后的直流变频器具有预充和反接保护功能，延长变频器的使用寿命。
本实用新型所采取的技术方案是：
一种具有反接保护的直流变频器，其特征在于：包括电机、电流采样模块、IGBT驱动电路、主控模块、保护电路，所述电机与IGBT驱动电路连接，所述IGBT驱动电路、电流采样模块、保护电路分别与主控模块连接，所述保护电路包括第一电阻、第一二极管和可控硅，所述第一电阻的第一端点与第一二极管的负极连接，所述第一电阻的第二端点与可控硅的阴极连接，所述第一二极管的正极与可控硅的阳极连接，所述可控硅的控制机与主控模块连接。
进一步，所述IGBT驱动电路包括IGBT模块和驱动模块，所述驱动模块与主控模块连接，所述驱动模块的输出端与IGBT模块的第一输入端连接。
进一步，所述电流采样模块包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和电压比较器，所述第二电阻的第一端点与第三电阻的第一端点连接，所述第二电阻的第二端点与电压比较器的负输入端连接，所述第三电阻的第一端点与电压比较器的负输入端连接，所述第三电阻的第二端点与电压比较器的输出端连接，所述第五电阻的第一端点与第二电阻的第一端点连接，所述第五电阻的第二端点与第六电阻的第一端点连接，所述第六电阻的第二端点与电压比较器的正输入端连接。
进一步，所述IGBT模块采用六个绝缘栅双极型晶体管组成。
进一步，所述驱动模块包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、光电管和双向稳压二极管，所述第七电阻的第一端点与光电管的第一输入端连接，所述光电管第一输出端与第八电阻的第一端点连接，所述第八电阻的第二端点与第九电阻的第一端点连接，所述第九电阻的第二端点与双向稳压二极管的第一端点连接，所述双向稳压二极管的第二端点与第九电阻的第一端点连接，所述第十电阻的第一端点与第八电阻的第一端点连接。
进一步，所述电机采用永磁同步电机。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过用单向可控硅代替常用的机械式继电器，无触点和吸合动作，使得该保护电路具有长寿命，静音，体积小的优点，通过增设反接保护，当用户接线错误时，该保护电路使变频器无法工作，延长变频器的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图；
图2是本实用新型电流采样模块的部分电路图；
图3是本实用新型驱动模块的部分电路图；
图4是本实用新型保护电路的部分电路图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型提供了一种具有反接保护的直流变频器，包括电机、电流采样模块、IGBT驱动电路、主控模块、保护电路，所述电机与IGBT驱动电路连接，所述IGBT驱动电路、电流采样模块、保护电路分别与主控模块连接，所述保护电路包括第一电阻R1、第一二极管D1和可控硅SCR，所述第一电阻R1的第一端点与第一二极管D1的负极连接，所述第一电阻R1的第二端点与可控硅SCR的阴极连接，所述第一二极D1管的正极与可控硅SCR的阳极连接，所述可控硅SCR的控制机与主控模块连接。
其中，所述可控硅是一种大功率电器元件，也称晶闸管，包括控制极、阴极和阳极，它具有体积小、效率高、寿命长等优点，在自动控制系统中，可作为大功率驱动器件，实现用小功率控件控制大功率设备。
进一步作为优选实施例，所述IGBT驱动电路包括IGBT模块和驱动模块，所述驱动模块与主控模块连接，所述驱动模块的输出端与IGBT模块的第一输入端连接。
其中，所述驱动模块用于控制IGBT的开关，所述IGBT模块用于接收驱动模块的信号，使晶体管导通或关闭。
进一步作为优选实施例，所述电流采样模块包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和电压比较器，所述第二电阻R2的第一端点与第三电阻R3的第一端点连接，所述第二电阻R2的第二端点与电压比较器的负输入端连接，所述第三电阻R3的第一端点与电压比较器的负输入端连接，所述第三电阻R3的第二端点与电压比较器的输出端连接，所述第五电阻R5的第一端点与第二电阻R2的第一端点连接，所述第五电阻R5的第二端点与第六电阻R6的第一端点连接，所述第六电阻R6的第二端点与电压比较器的正输入端连接。
其中，所述第六电阻R6为采样电阻，采样电阻即通过串联一个阻值较小的电阻。
进一步作为优选实施例，所述IGBT模块采用六个绝缘栅双极型晶体管组成。
其中，所述绝缘栅双极型晶体管，是由双极型三极管和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。
进一步作为优选实施例，参照图3，所述驱动模块包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、光电管和双向稳压二极管，所述第七电阻R7的第一端点与光电管的第一输入端连接，所述光电管第一输出端与第八电阻R8的第一端点连接，所述第八电阻R8的第二端点与第九电阻R9的第一端点连接，所述第九电阻R9的第二端点与双向稳压二极管的第一端点连接，所述双向稳压二极管的第二端点与第九电阻R9的第一端点连接，所述第十电阻R10的第一端点与第八电阻R8的第一端点连接。
进一步作为优选实施例，所述电机采用永磁同步电机。
其中，永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应，感应三相对称电流。
下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型进一步解释和说明：
参照图1，一种具有反接保护的直流变频器，包括永磁同步电机，预充及反接保护电路，电流采样模块、IGBT模块、驱动模块和主控模块，所述永磁同步电机与IGBT模块连接，所述IGBT模块与驱动模块连接，所述驱动模块、电流采样模块和预充及反接保护电路分别与主控模块连接，所述预充及反接保护包括第一电阻、第一二极管和可控硅，所述第一电阻的第一端点与第一二极管的负极连接，所述第一电阻的第二端点与可控硅的阴极连接，所述第一二极管的正极与可控硅的阳极连接，具体工作原理为：通电瞬间，SCR可控硅控制信号输出低电平，SCR可控硅没有触发信号，SCR不导通，电流从第一二极管D1通过，经过第一电阻R1对负载电路中的电容进行充电，由第一电阻R1对电容充电电流进行限制，电流大小跟电阻大小成反比。当电压检测及延时电路检测到电源输出两端电压到达设定电压或延达到设定延时时间时，电压检测及延时电路输出可控硅控制信号，触发可控硅导通。可控硅导通后，可控硅导通电压低，相当于把第一电阻R1和第一二极管D1串联回路短路，电流从SCR可控硅流过，预充过程结束，如果高压正负极反接，通电瞬间，SCR反向截止，反接保护二极管也是反向截止，相当于负极开路，高压电源输出为0，达到反接保护效果，只有当输入直流极性正确时，电路重复预充过程，所述第一电阻即预充电阻，所述第一二极管即反接保护二极管。
当预充过程结束后，主控模块快输出驱动信号到IGBT驱动电路，驱动IGBT模块进行开关输出，并且通过电流采样模块采样电机电流信号，再输出驱动信号输出驱动电机运行。当电机运行起来后，由于SCR可控硅具有正向激励作用，无论可控硅驱动信号是开通或关闭状态，可控硅仍然可以维持导通状态，直至电机停止运行，电流小于可控硅维持导通最小电流，可控硅关闭，电机重新运行时，应先输出SCR可控硅导通信号，然后再输出电机驱动信号。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种具有反接保护的直流变频器，其特征在于：包括电机、电流采样模块、IGBT驱动电路、主控模块、保护电路，所述电机与IGBT驱动电路连接，所述IGBT驱动电路、电流采样模块、保护电路分别与主控模块连接，所述保护电路包括第一电阻、第一二极管和可控硅，所述第一电阻的第一端点与第一二极管的负极连接，所述第一电阻的第二端点与可控硅的阴极连接，所述第一二极管的正极与可控硅的阳极连接，所述可控硅的控制机与主控模块连接。
2.根据权利要求1所述一种具有反接保护的直流变频器，其特征在于：所述IGBT驱动电路包括IGBT模块和驱动模块，所述驱动模块与主控模块连接，所述驱动模块的输出端与IGBT模块的第一输入端连接。
3.根据权利要求2所述一种具有反接保护的直流变频器，其特征在于：所述电流采样模块包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和电压比较器，所述第二电阻的第一端点与第三电阻的第一端点连接，所述第二电阻的第二端点与电压比较器的负输入端连接，所述第三电阻的第一端点与电压比较器的负输入端连接，所述第三电阻的第二端点与电压比较器的输出端连接，所述第五电阻的第一端点与第二电阻的第一端点连接，所述第五电阻的第二端点与第六电阻的第一端点连接，所述第六电阻的第二端点与电压比较器的正输入端连接。
4.根据权利要求3所述一种具有反接保护的直流变频器，其特征在于：所述IGBT模块采用六个绝缘栅双极型晶体管组成。
5.根据权利要求4所述一种具有反接保护的直流变频器，其特征在于：所述驱动模块包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、光电管和双向稳压二极管，所述第七电阻的第一端点与光电管的第一输入端连接，所述光电管第一输出端与第八电阻的第一端点连接，所述第八电阻的第二端点与第九电阻的第一端点连接，所述第九电阻的第二端点与双向稳压二极管的第一端点连接，所述双向稳压二极管的第二端点与第九电阻的第一端点连接，所述第十电阻的第一端点与第八电阻的第一端点连接。
6.根据权利要求5所述一种具有反接保护的直流变频器，其特征在于：所述电机采用永磁同步电机。
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| CN202020340029.5U CN213279481U (zh) | 2020-03-17 | 2020-03-17 | 一种具有反接保护的直流变频器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN202020340029.5U Active CN213279481U (zh) | 2020-03-17 | 2020-03-17 | 一种具有反接保护的直流变频器 |
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|---|---|
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2020
- 2020-03-17 CN CN202020340029.5U patent/CN213279481U/zh active Active
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