CN217155626U - 变频器用温度采集电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变频器技术领域，公开了一种变频器用温度采集电路。该电路包括热敏电阻分压电路、滤波电路、电压跟随电路、温度电压信号分压电路和限幅电路；其中热敏电阻分压电路的输出端与滤波电路的输入端连接；滤波电路的输出端与电压跟随电路的输入端连接；电压跟随电路的输出端与温度电压信号分压电路的输入端连接；温度电压信号分压电路的输出端与限幅电路连接。该变频器用温度采集电路能够完成对不同工况下温度的实时监测和采集，并且将初始温度电压信号的幅值降低到变频器控制器允许的电压幅值范围内，通过不同环境的应用，采集的温度参数可应用于变频器过温保护、电机保护、通风系统自动控制等方面，检测精度高。

Description

变频器用温度采集电路

技术领域

本申请涉及变频器技术领域，尤其是涉及一种变频器用温度采集电路。

背景技术

变频器可实现电机设备的软启动、多段速、低速高效运行等多种控制手段，在不同的工况条件下可通过调整变频器的参数来达到不同的需求效果。

变频器的使用效果主要受环境温度及散热条件影响，当变频器内部的温度过高时，变频器将无法正常工作，甚至发生烧毁、爆炸等严重的安全事故。同时，电机温度、环境温度等温度参数对变频器进行某些控制具有重要的意义，这些温度参数的采集对于变频器来说也是必不可少的。

现有技术有采用热电偶方式检测温度，通过热电偶接线与测试源直接接触传输温度信号；该方式简单直接，但检测精度有限，且该方式需与测试源进行直接接触，在一些特定的工作场合的应用受到限制。本实用新型提出的变频器用温度检测电路，可用于多种温度检测工况，且检测精度较高。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种变频器用温度采集电路，针对变频器内部温度、电机温度、环境温度等各种温度参数，利用热敏电阻、场效应管、滤波器、电压跟随器等构造出针对上述温度参数的采集电路，完成多种工况下温度的实时监测和采集，该电路采集的温度参数能够用于变频器过温保护、电机保护、通风系统自动控制等，检测精度较高。

第一方面，本申请实施例提供一种变频器用温度采集电路，该变频器用温度采集电路包括：热敏电阻分压电路、滤波电路、电压跟随电路、温度电压信号分压电路和限幅电路。其中，热敏电阻分压电路的输出端与滤波电路的输入端连接；滤波电路的输出端与电压跟随电路的输入端连接；电压跟随电路的输出端与温度电压信号分压电路的输入端连接；温度电压信号分压电路的输出端与限幅电路连接。

在可选的实施方式中，上述变频器用温度采集电路中，热敏电阻分压电路包括：热敏电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一场效应管和第二场效应管；热敏电阻的一端与电路供电电压连接；热敏电阻的另一端与第一电阻、第二电阻和第三电阻的一端同时连接；第一电阻的另一端与第一场效应管的漏极连接；第一场效应管的源极接地信号；第二电阻的另一端与第二场效应管的漏极连接；第二场效应管的源极接地信号；第三电阻的另一端接地信号。

在可选的实施方式中，上述变频器用温度采集电路中，滤波电路包括：第四电阻、第一电容和第二电容；第四电阻的一端连接第一电容的一端；第四电阻的另一端连接第二电容的一端；第一电容的另一端和第二电容的另一端连接地信号。

在可选的实施方式中，上述变频器用温度采集电路中，电压跟随电路包括：电压跟随器；电压跟随器的同相输入端与滤波电路的输出端连接；电压跟随器的输出端与电压跟随器的反相输入端以及温度电压信号分压电路的输入端同时连接。

在可选的实施方式中，上述变频器用温度采集电路中，温度电压信号分压电路包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻和第三电容；第五电阻的一端连接电压跟随电路的输出端；第五电阻的另一端连接第六电阻的一端；第六电阻的另一端连接第七电阻和第三电容的一端；第七电阻的另一端和第三电容的另一端均连接地信号。

在可选的实施方式中，上述变频器用温度采集电路中，限幅电路包括第一二极管和第二二极管；第一二极管的阴极与变频器控制器供电电压连接；第一二极管的阳极与温度电压信号分压电路的输出端和第二二极管的阴极同时连接；第二二极管的阳极与地信号连接。

本申请实施例带来了以下有益效果：本申请提供了一种变频器用温度采集电路，该变频器用温度采集电路包括：热敏电阻分压电路、滤波电路、电压跟随电路、温度电压信号分压电路和限幅电路；热敏电阻分压电路的输出端与滤波电路的输入端连接；滤波电路的输出端与电压跟随电路的输入端连接；电压跟随电路的输出端与温度电压信号分压电路的输入端连接；温度电压信号分压电路的输出端与限幅电路连接。

本申请提供的变频器用温度采集电路，通过热敏电阻的阻值随着温度变化输出不同的温度电压信号，该温度电压信号经过滤波器后输入电压跟随电路，经过电压跟随电路的缓冲及隔离，输出到限幅分压电路中，经过分压电阻的作用将该温度电压信号的幅值降低到变频器控制器输入端口允许的电压幅值范围内，经过再次滤波和二极管限幅电路的作用后，最终输入变频器控制器的输入端口，可以完成对不同工况下温度的实时监测和采集，并且通过不同环境的应用，该电路采集的温度参数还可用于变频器过温保护、电机保护、通风系统自动控制等方面，检测精度较高。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种变频器用温度采集电路结构图。

图2为本申请实施例提供的另一种变频器用温度采集电路结构图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

目前在变频器的使用效果主要受环境温度及散热条件影响，当变频器内部的温度过高时，变频器将无法正常工作，甚至发生烧毁、爆炸等严重的安全事故。同时，电机温度、环境温度等温度参数对变频器进行某些控制具有重要的意义，这些温度参数的采集对于变频器来说也是必不可少的。

基于此，本申请实施例提供一种变频器用温度采集电路，能够基于热敏电阻分压电路、滤波电路、电压跟随电路、温度电压信号分压电路和限幅电路，通过热敏电阻的阻值随着温度变化输出不同的温度电压信号，经滤波电路和电压跟随电路的缓冲及隔离，输出到限幅电路中，最终将该温度电压信号的幅值降低到变频器控制器的输入端口允许的电压幅值范围内，完成对温度的实时监测的采集，并实现对变频器的过温保护、电机保护、通风系统自动控制等，检测精度高。

为便于对本实施例进行理解，首先对本申请实施例所公开的一种变频器用温度采集电路进行详细介绍。

如图1所示，本申请实施例提供一种变频器用温度采集电路，该电路包括：热敏电阻分压电路11、滤波电路12、电压跟随电路13、温度电压信号分压电路14和限幅电路15。

其中热敏电阻分压电路11的输出端与滤波电路12的输入端连接。滤波电路12的输出端与电压跟随电路13的输入端连接。电压跟随电路13的输出端与温度电压信号分压电路14的输入端连接。温度电压信号分压电路14的输出端与限幅电路15连接。

本申请实施例提供的变频器用温度采集电路，通过热敏电阻分压电路11检测温度并输出温度电压信号；通过滤波电路12过滤温度电压信号的噪声，提高温度采集的精度；通过电压跟随电路13接收温度电压信号，并增大温度电压信号的输出驱动能力；通过温度电压信号分压电路14降低温度电压信号的幅值，使其在变频器控制器可正常检测并运行的电压幅值范围内。

该电路能够基于热敏电阻分压电路11、滤波电路12、电压跟随电路13、温度电压信号分压电路14和限幅电路15，随着温度变化输出不同的温度电压信号，经滤波电路和电压跟随电路的缓冲及隔离，输出到限幅电路中，最终将该温度电压信号的幅值降低到变频器控制器的输入端口允许的电压幅值范围内，完成对温度的实时监测和采集，实现变频器控制器的过温保护以及电机保护、通风系统自动控制等。

本申请实施例还提供另一种变频器用温度采集电路，该变频器用温度采集电路在上述实施例电路的基础上实现；该实施例重点描述变频器用温度采集电路的具体结构和工作原理。

如图2所示，本申请实施例提供一种变频器用温度采集电路，该电路包括：热敏电阻分压电路11、滤波电路12、电压跟随电路13、温度电压信号分压电路14和限幅电路15。

其中热敏电阻分压电路11包括：热敏电阻RT1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一场效应管Q1和第二场效应管Q2。

热敏电阻RT1的一端与电路供电电压VCC连接；热敏电阻RT1的另一端与第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的一端同时连接；第一电阻R1的另一端与第一场效应管Q1的漏极连接；第一场效应管Q1的源极接地信号GND；第二电阻R2的另一端与第二场效应管Q2的漏极连接；第二场效应管Q2的源极接地信号GND；第三电阻R3的另一端接地信号GND。

当温度发生变化时，热敏电阻RT1的阻值将会发生变化，则热敏电阻分压电路11输出的初始温度电压信号TEMP也将发生变化，为了匹配不同型号不同规格的热敏电阻，本申请增添了第一场效应管Q1、第二场效应管Q2来对匹配热敏电阻RT1的电阻进行选择，第一场效应管Q1和第二场效应管Q2用于控制第一电阻R1和第二电阻R2的通断，以匹配不同的热敏电阻RT1。由变频器控制器输出信号，控制第一场效应管Q1和第二场效应管Q2的导通或关断。

具体地，若第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3的阻值均为2KΩ，当选取的热敏电阻RT1需要匹配2KΩ的电阻时，变频器控制器输出场效应管关断信号，第一场效应管Q1、第二场效应管Q2均关断，由第三电阻R3与热敏电阻RT1构成分压电路输出初始温度电压信号TEMP；若选取的热敏电阻RT1需要匹配1KΩ的电阻时，变频器控制器输出场效应管导通信号，第一场效应管Q1或第二场效应管Q2进行导通，第一电阻R1或第二电阻R2与第三电阻R3并联和热敏电阻RT1构成分压电路输出初始温度电压信号TEMP。通过对第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值的选定和对第一场效应管Q1及第二场效应管Q2的导通、关断的控制，该电路可匹配多种热敏电阻构成热敏电阻分压电路。

上述滤波电路12具体包括：第四电阻R4、第一电容C1和第二电容C2。

第四电阻R4的一端连接第一电容C1的一端；第四电阻的另一端连接第二电容C2的一端；第一电容C1的另一端和第二电容C2的另一端连接地信号GND。

上述电压跟随电路13包括：电压跟随器U1。

电压跟随器U1的同相输入端与滤波电路12的输出端连接；电压跟随器U1的输出端与电压跟随器U1的反相输入端以及温度电压信号分压电路14的输入端同时连接。

由热敏电阻分压电路11输出的初始温度电压信号TEMP经过由第一电容C1、第四电阻R4、第二电容C2组成的滤波电路12后输入至电压跟随器U1的同相输入端，经电压跟随器U1输出至温度电压信号分压电路14。电压跟随器U1具有缓冲、隔离以及提高信号带载能力的作用。

上述温度电压信号分压电路14具体包括：第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第三电容C3。

第五电阻R5的一端连接电压跟随电路13的输出端；第五电阻R5的另一端连接第六电阻R6的一端；第六电阻R6的另一端连接第七电阻R7和第三电容C3的一端；第七电阻R7的另一端和第三电容C3的另一端均连接地信号GND。

上述温度电压信号分压电路14用于对电压跟随电路13的输出信号进行分压处理，将温度电压信号的幅值调整到合适的范围内。

具体地，若经由电压跟随器U1输出的温度电压信号幅值为6V，第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7的阻值均为3.3KΩ，则输入到变频器控制器输入端口的最终温度电压信号TEMP1的幅值将被降低至2V，该幅值可以被变频器控制器读取且不会对变频器控制器的正常运行造成影响。

第三电容C3可以对最终温度电压信号TEMP1进行再次滤波，提高温度电压信号采集的精确度。

上述限幅电路15包括第一二极管VD1和第二二极管VD2。

第一二极管VD1的阴极与变频器控制器供电电压VDD连接；第一二极管VD1的阳极与温度电压信号分压电路14的输出端和第二二极管VD2的阴极同时连接；第二二极管VD2的阳极与地信号GND连接。

限幅电路15通过二极管的单相导通特性对最终温度电压信号TEMP1的幅值起到了严格的限制作用。

具体地，若变频器控制器供电电压VDD的幅值为3.3V，第一二极管VD1和第二二极管VD2的正向导通压降为0.7V，则最终温度电压信号TEMP1的电压幅值将被严格地限制在（0-0.7V，3.3+0.7V）之间，保证变频器控制器不会因过高的最终温度电压信号TEMP1而受到损坏。

本申请实施例提供的变频器用温度采集电路，能够通过热敏电阻RT1的阻值随着温度变化输出不同的初始温度电压信号TEMP，该初始温度电压信号TEMP经过滤波电路12过滤噪声后输入电压跟随电路13，经过电压跟随电路13的缓冲及隔离，输出到温度电压分压电路14中，经过电阻的分压作用将该初始温度电压信号TEMP的幅值降低到变频器控制器的输入端口允许的电压幅值范围内，经过再次滤波和限幅电路15的限幅后，将最终温度电压信号TEMP1输出到变频器控制器的输入端口，可以完成对不同工况下温度的实时监测和采集，并且通过不同环境的应用，该电路采集的温度参数还可用于变频器过温保护、电机保护、通风系统自动控制等方面，检测精度高。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种变频器用温度采集电路，其特征在于，所述变频器用温度采集电路包括：热敏电阻分压电路、滤波电路、电压跟随电路、温度电压信号分压电路和限幅电路；

所述热敏电阻分压电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接；

所述滤波电路的输出端与所述电压跟随电路的输入端连接；

所述电压跟随电路的输出端与所述温度电压信号分压电路的输入端连接；

所述温度电压信号分压电路的输出端与所述限幅电路连接。

2.根据权利要求1所述的变频器用温度采集电路，其特征在于，所述热敏电阻分压电路包括：热敏电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一场效应管和第二场效应管；

所述热敏电阻的一端与电路供电电压连接；所述热敏电阻的另一端与所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻的一端同时连接；所述第一电阻的另一端与所述第一场效应管的漏极连接；所述第一场效应管的源极接地信号；所述第二电阻的另一端与所述第二场效应管的漏极连接；所述第二场效应管的源极接所述地信号；所述第三电阻的另一端接所述地信号。

3.根据权利要求1所述的变频器用温度采集电路，其特征在于，所述滤波电路包括：第四电阻、第一电容和第二电容；

所述第四电阻的一端连接所述第一电容的一端；所述第四电阻的另一端连接所述第二电容的一端；所述第一电容的另一端和所述第二电容的另一端均连接地信号。

4.根据权利要求1所述的变频器用温度采集电路，其特征在于，所述电压跟随电路包括：电压跟随器；所述电压跟随器的同相输入端与所述滤波电路的输出端连接；所述电压跟随器的输出端与所述电压跟随器的反相输入端以及所述温度电压信号分压电路的输入端同时连接。

5.根据权利要求1所述的变频器用温度采集电路，其特征在于，所述温度电压信号分压电路包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻和第三电容；

所述第五电阻的一端连接所述电压跟随电路的输出端；所述第五电阻的另一端连接所述第六电阻的一端；所述第六电阻的另一端连接所述第七电阻和所述第三电容的一端；所述第七电阻的另一端和所述第三电容的另一端均连接地信号。

6.根据权利要求1所述的变频器用温度采集电路，其特征在于，所述限幅电路包括第一二极管和第二二极管；

所述第一二极管的阴极与变频器控制器供电电压连接；所述第一二极管的阳极与所述温度电压信号分压电路的输出端和所述第二二极管的阴极同时连接；所述第二二极管的阳极与地信号连接。

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