变频器状态监测电路和包含该电路的变频器制造技术

本实用新型专利技术涉及电力电子技术，特别涉及一种变频器状态监测电路以及包含该电路的变频器。按照本实用新型专利技术一个实施例的变频器状态检测电路（20）包括接入变频器（20）的直流正母线（DC+）的高边分流电阻器（RHS）和多个低边分流电阻器（RU，RV，RW），每个所述低边分流电阻器（RU，RV，RW）耦合在变频器（20）的直流负母线（DC‑）与变频器（20）的逆变器单元（230）的其中一个下桥臂（T11，T21，T31）之间。

Frequency converter state monitoring circuit and frequency converter containing the circuit

The utility model relates to a power electronic technology, in particular to a state monitoring circuit of a frequency converter and a frequency converter containing the circuit. According to the status of the new inverter one embodiment of the utility of the detection circuit (20) comprises an access frequency converter (20) DC bus (DC+) is the high side shunt resistor (RHS) and a plurality of low side shunt resistors (RU, RV, RW), each of the low side shunt resistors (RU, RV, RW) coupled to the inverter (20) DC negative bus (DC) and the inverter (20) inverter unit (230) one of the bridge arm (T11, T21, T31).

【技术实现步骤摘要】
变频器状态监测电路和包含该电路的变频器
本技术涉及电力电子技术，特别涉及一种变频器状态监测电路以及包含该电路的变频器。
技术介绍
变频器是应用变频技术，通过改变电机工作频率的方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流滤波单元、逆变单元、驱动单元和控制单元等组成。变频器通过控制内部的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的开断，向电机提供所需的电压和频率。变频器一般配备状态监测电路，该电路对直流母线上的电流进行测量并且在电流超出阈值时输出指示信号。图1为按照现有技术的一种典型的变频器状态监测电路的电路原理图。图1所示的监测电路110包括高边分流电阻器RHS、低边分流电阻器RLS、第一检测电路111、第二检测电路112和电源电路113。如图1所示，高边分流电阻器RHS接入整流单元120与逆变器单元130之间的直流正母线DC+，第一检测电路111测量高边分流电阻器RHS两端的电压差并且将该电压差与参考信号进行比较，如果前者超过后者，则第一检测电路111将向微控制器输出相应的指示信号。另一方面，低边分流电阻器RLS接入整流单元120与逆变器单元130之间的直流负母线DC-，第二检测电路112测量低边分流电阻器RLS两端的电压差并且将该电压差与参考信号进行比较，如果前者超过后者，则第二检测电路112也将向微控制器输出相应的指示信号。第一检测电路111包括串联连接的差分运算放大器和比较器，前者对高边分流电阻器RHS两端电压差的测量信号进行放大，后者将放大后的信号与参考信号进行比较。电源电路113通常采用由串联连接的稳压管和限流电阻器组成的稳压电路，该稳压电路产生的电压被提供给第一检测电路111作为差分运算放大器和比较器的电源电压。这种电源存在诸多缺点。例如由于稳压管的接地电位取自直流正母线，因此引入较多噪声，使得必须选用具有高抗干扰的运算放大器，从而导致成本增加。此外，限流电阻器的发热现象严重，这造成变频器的功耗增加和可靠性降低。在现有技术的变频器状态监测电路中，为了抑制尖峰干扰，低边分流电阻器RLS需要采用极低电感的电阻器，而且还需在低边分流电阻器RLS两端并联连接电容器，这些都将增加成本。因此提供一种能够克服上述诸多缺陷的变频器状态监测电路是迫切需要的。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种抗干扰能力强的低成本变频器状态监测电路。按照本技术一个方面的变频器状态监测电路包括：接入变频器的直流正母线的高边分流电阻器；第一检测电路，其包含串联耦合的第一放大器和第一比较器，所述第一放大器的两个输入端耦合在所述高边分流电阻器的两端，所述第一比较器的两个输入端分别与所述放大器的输出端和第一参考信号端耦合；多个低边分流电阻器，每个所述低边分流电阻器耦合在变频器的直流负母线与变频器的逆变器单元的其中一个下桥臂之间；以及第二检测电路，其包含多个检测单元，每个检测单元包括串联耦合的第二放大器和第二比较器，所述第二放大器的两个输入端耦合在其中一个所述低边分流电阻器的两端，所述第二比较器的两个输入端分别与第二参考信号端和相应的所述第二放大器的输出端耦合。优选地，上述变频器状态监测电路进一步包括电源电路，所述电源电路包括以反向偏置方式耦合在所述直流正母线与直流负母线之间的稳压管和并联连接在所述稳压管两端的分压电阻器，所述分压电阻器之间的抽头被用作所述第一参考信号端和第二参考信号端。优选地，在上述变频器状态监测电路中，所述电源电路进一步包括连接在所述稳压管与所述直流负母线之间的限流电阻器，并且所述稳压管与所述限流电阻器的共接点为所述第一放大器和第一比较器提供虚拟浮点接地。优选地，在上述变频器状态监测电路中，所述第一检测电路进一步包括与所述第一比较器的输出端耦合的光电耦合器。优选地，在上述变频器状态监测电路中，所述第一放大器和第一比较器的正电源端经滤波电路与所述直流正母线耦合，并且负电源端与所述虚拟浮点接地相连。优选地，在上述变频器状态监测电路中，所述第二检测电路进一步包括或门电路，所述或门电路的输入端与各个检测单元中的所述第二比较器的输出端耦合。本技术的另一个目的是提供一种包含上述变频器状态监测电路的变频器，其具有成本低和可靠性高等优点。按照本技术另一个方面的变频器包含：整流单元；逆变器单元,变频器状态监测电路，其包括：接入直流正母线的高边分流电阻器；第一检测电路，其包含串联耦合的第一放大器和第一比较器，所述第一放大器的两个输入端耦合在所述高边分流电阻器的两端，所述第一比较器的两个输入端分别与所述放大器的输出端和第一参考信号端耦合；多个低边分流电阻器，每个所述低边分流电阻器被耦合在直流负母线与所述逆变器单元的其中一个下桥臂之间；以及第二检测电路，其包含多个检测单元，每个检测单元包括串联耦合的第二放大器和第二比较器，所述第二放大器的两个输入端连接在其中一个所述低边分流电阻器的两端，所述第二比较器的两个输入端分别与第二参考信号端和相应的所述第二放大器的输出端耦合。附图说明本技术的优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示，附图包括：图1为按照现有技术的一种典型的变频器状态监测电路的电路原理图。图2为按照本技术一个实施例的变频器状态监测电路的示意图。图3为可应用于图2所示变频器状态监测电路中的第一检测电路的电路原理图。图4为可应用于图2所示变频器状态监测电路中的电源电路的电路原理图。图5为可应用于图2所示变频器状态监测电路中的第二检测电路的电路原理图。具体实施方式下面参照本技术示意性实施例的附图更为全面地说明本技术。但本技术可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整，从而使对本技术保护范围的理解更为全面和准确。诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接或明确表述的单元和步骤以外，本技术的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。以下借助附图具体描述本技术的实施例。图2为按照本技术一个实施例的变频器状态监测电路的示意图。图2所示的变频器状态检监测电路210包括高边分流电阻器RHS、多个低边分流电阻器RU、RV、RW、第一检测电路211、第二检测电路212和电源电路213。如图2所示，高边分流电阻器RHS接入整流单元220与逆变器单元230直流正母线DC+。逆变器包含三个桥臂U、V和W，每个桥臂包括两个串联的绝缘栅双极型晶体管，其中一个与直流正母线相连(故被称为逆变器的上桥臂)，另一个与位于整流单元220与逆变器单元230之间的直流负母线相连(故被称为逆变器的下桥臂)。在本实施例中，每个低边分流电阻器被连接在变频器20的直流负母线DC-与变频器的逆变器单元230的其中一个下桥臂之间，具体而言，低边分流电阻器RU被连接在绝缘栅双极型晶体管T12与直流负母线DC-之间，低边分流电阻器RV被连接在绝缘栅双极型晶体管T22与直流负母线DC-之间，低边分流电阻器RW被连接在绝缘栅双极型晶体管T32与直流负母线DC-之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频器状态监测电路(210)，其特征在于，包含：接入变频器(20)的直流正母线(DC+)的高边分流电阻器(RHS)；第一检测电路(211)，其包含串联耦合的第一放大器(A1)和第一比较器(COM1)，所述第一放大器(A1)的两个输入端耦合在所述高边分流电阻器(RHS)的两端，所述第一比较器(A1)的两个输入端分别与所述第一放大器(A1)的输出端和第一参考信号端(VTH1)耦合；多个低边分流电阻器(RU，RV，RW)，每个所述低边分流电阻器(RU，RV，RW)耦合在变频器(20)的直流负母线(DC‑)与变频器(20)的逆变器单元(130)的其中一个下桥臂(T11，T21，T31)之间；以及第二检测电路(212)，其包含多个检测单元(2121，2122，2123)，每个检测单元包括串联耦合的第二放大器(A21，A22，A23)和第二比较器(COM21，COM22，COM23)，所述第二放大器(A21，A22，A23)的两个输入端耦合在其中一个所述低边分流电阻器(RU，RV，RW)的两端，所述第二比较器(COM21，COM22，COM23)的两个输入端分别与第二参考信号端(VTH2)和相应的所述第二放大器(A21，A22，A23)的输出端耦合。...

【技术特征摘要】
1.一种变频器状态监测电路(210)，其特征在于，包含：接入变频器(20)的直流正母线(DC+)的高边分流电阻器(RHS)；第一检测电路(211)，其包含串联耦合的第一放大器(A1)和第一比较器(COM1)，所述第一放大器(A1)的两个输入端耦合在所述高边分流电阻器(RHS)的两端，所述第一比较器(A1)的两个输入端分别与所述第一放大器(A1)的输出端和第一参考信号端(VTH1)耦合；多个低边分流电阻器(RU，RV，RW)，每个所述低边分流电阻器(RU，RV，RW)耦合在变频器(20)的直流负母线(DC-)与变频器(20)的逆变器单元(130)的其中一个下桥臂(T11，T21，T31)之间；以及第二检测电路(212)，其包含多个检测单元(2121，2122，2123)，每个检测单元包括串联耦合的第二放大器(A21，A22，A23)和第二比较器(COM21，COM22，COM23)，所述第二放大器(A21，A22，A23)的两个输入端耦合在其中一个所述低边分流电阻器(RU，RV，RW)的两端，所述第二比较器(COM21，COM22，COM23)的两个输入端分别与第二参考信号端(VTH2)和相应的所述第二放大器(A21，A22，A23)的输出端耦合。2.如权利要求1所述的变频器状态监测电路(210)，其中，进一步包括电源电路(213)，所述电源电路(213)包括以反向偏置方式耦合在所述直流正母线(DC+)与直流负母线(DC-)之间的稳压管(D1，D2)和并联连接在所述稳压管两端的分压电阻器(R3，R4)，所述分压电阻器(R3，R4)之间的抽头被用作所述第一参考信号端(VTH1)和第二参考信号端(VTH2)。3.如权利要求2所述的变频器状态监测电路(210)，其中，所述电源电路(213)进一步包括连接在所述稳压管(D1，D2)与所述直流负母线(DC-)之间的限流电阻器(R5)，并且所述稳压管(D1，D2)与所述限流电阻器(R5)的共接点为所述第一放大器(A1)和第一比较器(COM1)提供虚拟浮点接地(VFG)。4.如权利要求1所述的变频器状态监测电路(210)，其中，所述第一检测电路(211)进一步包括与所述第一比较器(A1)的输出端耦合的光电耦合器(2111)。5.如权利要求3所述的变频器状态监测电路(210)，其中，所述第一放大器(A1)和第一比较器(COM1)的正电源端经滤波电路与所述直流正母线(DC+)相连，并且负电源端与所述虚拟浮点接地(VFG)相连。6.如权利要求1所述的变频器状态监测电路(210)，其中，所述第二检测电路(212)进一步包括或门电路(2124)，所述或门电路(2124)的输入端与各个检测单元(2121，2122，2123)中的所述第二比较器(COM21，COM22，COM23)的输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴训江，贾宝阳，
申请(专利权)人：博世力士乐西安电子传动与控制有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61