高压变频器单元直流电压检测和等电位线监控复用电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压变频器单元直流电压检测和等电位线监控复用电路，涉及电气传动技术领域，包括级联式高压变频器滤波电路、DC

【技术实现步骤摘要】
高压变频器单元直流电压检测和等电位线监控复用电路


[0001]本技术涉及电气传动
，具体为高压变频器单元直流电压检测和等电位线监控复用电路。

技术介绍

[0002]级联式高压变频器的逆变单元内，直流母线的1/3电位点需要连接至逆变器外壳，以确保外壳电位是确定的，不确定的外壳电位，会在电容效应的原因造成金属外壳电位升高，从功率器件与外壳发生放电，烧毁器件；传统方案中不检测等电位线做是否连接成功，若等电位线断开，则逆变器内部器件存在被击穿的风险。
[0003]级联式高压变频器的逆变单元内，直流母线上多是采用三组电解电容串联来完成储能和滤波，否则单组电容耐压值不够，而为了实现三组电容的均压，需要在每组电容上并联电阻，若是出现其中一组电阻连接断开，则会造成此组电容的两端电压升高，从而造成这此组电容过压损坏，传统方案中，只对逆变器的直流母线电压做检测，因为只需要这个电压参与高压变频器的运算控制，若是出现某个均压电阻断开，高压变频器的控制器是无法知道的，高压变频器不能及时停机检修。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供高压变频器单元直流电压检测和等电位线监控复用电路，解决级联式高压变频器的逆变单元内某个均压电阻断开，高压变频器的控制器是无法知道的，高压变频器不能及时停机检修的问题。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006]高压变频器单元直流电压检测和等电位线监控复用电路，包括级联式高压变频器滤波电路、DC
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>电路、1/3DC+电路、2/3DC+电路和DC+电路；
[0007]所述级联式高压变频器滤波电路包括三组电解电容C1、C2、C3,所述C1、C2、C3串联，所述C1一端与AC电源正极连接，另一端与C2连接，所述C3一端与AC电源负极连接，另一端与C2连接；
[0008]所述1/3DC+电路包括第一1/3DC+电路以及第二1/3DC+电路，所述2/3DC+电路包括第一2/3DC+电路以及第二2/3DC+电路，所述DC+电路用于测量C1一端电压，所述第一2/3DC+电路用于测量C1另一端电压，所述第二2/3DC+电路用于测量C2一端电压，所述第一1/3DC+电路用于测量C2另一端电压，所述第二1/3DC+电路用于测量C3一端电压，所述DC
‑
电路用于测量C3另一端电压；
[0009]所述DC+电路以及所述第一2/3DC+电路分别与第一差分电路输入端连接，所述第一差分电路输出端输出信号VCD1；
[0010]所述第二2/3DC+电路以及所述第一1/3DC+电路分别与第二差分电路输入端连接，所述第二差分电路输出端输出信号VCD2；
[0011]所述第二1/3DC+电路以及所述DC
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电路分别与第三差分电路输入端连接，所述第
三差分电路输出端输出信号VCD3；
[0012]所述VDC1、VDC2、VDC3进行叠加之后经过比例运放电路产生信号VDC；
[0013]所述VDC1、VDC2、VDC3、VDC信号均输入到高压变频器的控制器MCU。
[0014]进一步的，所述DC
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电路、所述DC+电路、所述第一1/3DC+电路、所述第二1/3DC+电路、所述第一2/3DC+电路、所述第二2/3DC+电路均包括N个电阻R1、一个电阻R2、限幅电路、滤波器电路，所述N个电阻R1串联，所述电阻R1与电阻R2串联，所述限幅电路与滤波器电路并联再与电阻R2串联。
[0015]进一步的，所述限幅电路包括两个二极管D1、D2，D1与D2反向并联，D1正极与电阻R2连接，D1负极与差分电路中的运算放大器电源正极连接，D2正极与差分电路中的运算放大器电源负极连接，D2负极与电阻R2连接。
[0016]进一步的，所述滤波电路包括电容C4与电阻R3，所述电容C4与电阻R3并联，电容C4的一端与电阻R2连接，电容C4的另一端接地，电阻R3一端接地，电阻R3的另一端分别与第一差分电路、第二差分电路、第三差分电路的输入端连接，所述电阻R2分别与第一差分电路、第二差分电路、第三差分电路的输入端连接。
[0017]进一步的，所述第一差分电路包括第一运算放大器、电阻R4、电容C5，所述第一运算放大器、电阻R4与电容C5分别并联，所述DC+电路的信号输入到第一运算放大器的非反相输入端，所述第一2/3DC+电路的信号输入到第一运算放大器的反相输入端，第一运算放大器的输出端输出信号VCD1。
[0018]进一步的，所述第二差分电路包括第二运算放大器、电阻R4、电容C5，所述第二运算放大器、电阻R4以及电容C5分别并联，所述第二2/3DC+电路的信号输入到第二运算放大器的非反相输入端，所述第一1/3DC+电路的信号输入到第二运算放大器的反相输入端，第二运算放大器的输出端输出信号VCD2。
[0019]进一步的，所述第三差分电路包括第三运算放大器、电阻R4、电容C5，所述第三运算放大器、电阻R4以及电容C5分别并联，所述第二1/3DC+电路的信号输入到第三运算放大器的非反相输入端，所述DC
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电路的信号输入到第三运算放大器的反相输入端，所述第三运算放大器的输出端输出信号VCD3。
[0020]进一步的，所述比例运放电路包括第四运算放大器、电阻R5、电阻R6，所述第四运算放大器的非反相输入端的输入信号为VDC1、VDC2、VDC3的叠加信号，第四运算放大器的反相输入端分别连接电阻R5以及电阻R6一端，所述电阻R5的另一端接地，电阻R6的另一端与第四运算放大器的输出端连接，比例运放电路的输出信号为直流母线电压信号VDC。
[0021]本技术的有益效果是：
[0022]1.本技术中当高压变频器的逆变单元内某个均压电阻断开或是其他故障导致某一组电容发生偏压，则对应的电压检测电路可以迅速检测出并反馈给控制器。
[0023]2.本技术中，若是1/3或者2/3电位采集点断开，由于直流母线总电压不变，所以通过VDC信号依然可以采集直流母线电压。
[0024]3.本技术中，由于是从外壳连接的1/3采样点，所以若是1/3电位线与外壳断开，则VDC2上升，VDC3下降，MCU控制器得到反馈后，可以立即采取措施(停机等)。
附图说明
[0025]图1为本技术电路模块系统连接图；
[0026]图2为本技术的高压变频器的逆变单元内的各个电容电压以及直流母线电压的采样电路；
[0027]图3为本技术的高压变频器逆变单元内拓扑图；
[0028]附图说明：1
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级联式高压变频器滤波电路，2
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2/3DC+电路，3
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1/3DC+电路，10
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DC+电路，20
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第一2/3DC+电路，30
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第二2/3DC+电路，40
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高压变频器单元直流电压检测和等电位线监控复用电路，其特征在于，包括级联式高压变频器滤波电路、DC
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电路、1/3DC+电路、2/3DC+电路和DC+电路；所述级联式高压变频器滤波电路包括三组电解电容C1、C2、C3,所述C1、C2、C3串联，所述C1一端与AC电源正极连接，另一端与C2连接，所述C3一端与AC电源负极连接，另一端与C2连接；所述1/3DC+电路包括第一1/3DC+电路以及第二1/3DC+电路，所述2/3DC+电路包括第一2/3DC+电路以及第二2/3DC+电路，所述DC+电路用于测量C1一端电压，所述第一2/3DC+电路用于测量C1另一端电压，所述第二2/3DC+电路用于测量C2一端电压，所述第一1/3DC+电路用于测量C2另一端电压，所述第二1/3DC+电路用于测量C3一端电压，所述DC
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电路用于测量C3另一端电压；所述DC+电路以及所述第一2/3DC+电路分别与第一差分电路输入端连接，所述第一差分电路输出端输出信号VCD1；所述第二2/3DC+电路以及所述第一1/3DC+电路分别与第二差分电路输入端连接，所述第二差分电路输出端输出信号VCD2；所述第二1/3DC+电路以及所述DC
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电路分别与第三差分电路输入端连接，所述第三差分电路输出端输出信号VCD3；所述VCD1、VCD2、VCD3进行叠加之后经过比例运放电路产生信号VCD；所述VCD1、VCD2、VCD3、VCD信号均输入到高压变频器的控制器MCU。2.根据权利要求1所述的高压变频器单元直流电压检测和等电位线监控复用电路，其特征在于，所述DC
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电路、所述DC+电路、所述第一1/3DC+电路、所述第二1/3DC+电路、所述第一2/3DC+电路、所述第二2/3DC+电路均包括N个电阻R1、一个电阻R2、限幅电路、滤波器电路，所述N个电阻R1串联，所述电阻R1与电阻R2串联，所述限幅电路与滤波器电路并联再与电阻R2串联。3.根据权利要求2所述的高压变频器单元直流电压检测和等电位线监控复用电路，其特征在于，所述限幅电路包括两个二极管D1、D2，D1与D2反向并联，D1正极与电阻R2连接，D1负极与外部电源正极连接，D2正极与差分电路中的运...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军军，李刚，董博，叶荣微，
申请(专利权)人：上海雷诺尔科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：