CN203616379U - 一种变频器的输出电流采样电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变频器的输出电流采样电路，其输入端与变频器连接，输出端与外部控制板连接；所述变频器包括逆变桥，所述变频器的输出电流采样电路包括霍尔传感器，第一运算放大器、第二运算放大器，第一至第四电阻，第一电容、第二电容；所述霍尔传感器采集变频器逆变桥的任一相桥臂中点的电流，经过运算放大后送入控制板上的DSP进行处理。本实用新型通过采用霍尔传感器采集逆变桥的输出电流，使得采样电流连续，提高了采样精度，同时采用共地连接，提高了可靠性及安全性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种变频器的输出电流采样电路，属于电力电子领域。
背景技术
变频器作为交流调速的一种主要手段，在工业生产中得到了越来越广泛的应用，具有广阔的市场潜力。在小功率变频器中，体积小型化是其主要的发展趋势。为了实现小型化设计，变频器厂家普遍使用“热地”***的设计方法，所谓“热地”***是指变频器的逆变部分和控制部分共地不隔离，这样可以使得设计简洁，有效减小电路面积，实现小型化设计。
使用“热地”***的变频器普遍采用采样电阻和运放组成的电流采样电路，如图1，该电路由采样电阻R3，运算放大器U1A，电阻R4、R5、R6组成。电阻R4、R5、R6和运算放大器U1A构成反向放大电路，对变频器下桥臂IGBT T6开通时，电机的负载电流流过采样电阻R3产生的电压信号进行反向放大后，送入DSP进行处理。该采样电阻R3位于三相下桥臂输出端与地之间，在下桥臂流过电机的负载电流时，直接采样得到电机的三相负载电流信息。该方法属于低成本方案，由于流过采样电阻R3的电流不是连续的，所以采样精度不够高，而且该采样电路还存在可靠性和安全性较差的问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种变频器的输出电流采样电路，采用霍尔传感器采集逆变桥的输出电流，使得采样电流连续，提高了采样精度，解决了现有技术中由于采样电流不连续使得采样精度低的问题。
本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种变频器的输出电流采样电路，所述变频器包括逆变桥，所述变频器的输出电流采样电路包括霍尔传感器，由第一运算放大器、第二运算放大器，第一至第四电阻，第一电容以及第二电容构成的电流采样调理电路；霍尔传感器与电流采样调理电路以及变频器的逆变桥共地，所述霍尔传感器包括电流输入端、电流输出端、信号输出端，所述霍尔传感器的电流输入端与变频器的逆变桥输出端连接，所述霍尔传感器的电流输出端与变频器的输出端连接，所述霍尔传感器的信号输出端分别经过第一电阻后接地、经过第二电阻后与第一运算放大器的正相输入端连接，所述第一电阻的两端并联第一电容；所述第一运算放大器的反相输入端与第一运算放大器的输出端连接，所述第一运算放大器的输出端经过第三电阻后与第二运算放大器的反向输入端连接；所述第二运算放大器的正相输入端接地，所述第二运算放大器的输出端与地之间连接第二电容，所述第二运算放大器的反相输入端与输出端之间连接第四电阻，第二运算放大器的输出端连接至变频器的控制电路。
所述变频器的逆变桥包括三相桥臂，其中每相桥臂均包括两个开关管，所述两个开关管之间的连接结点为桥臂中点，所述霍尔传感器的电流输入端与所述逆变桥任一相桥臂的中点连接。
所述的开关管为MOS管、三极管、IGBT中的一种。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
（1）采用霍尔传感器采集逆变桥的输出电流，使得采样电流连续，提高了采样精度。
（2）将霍尔传感器CT1的工作电源、运算放大器U1A、U1B与下桥臂IGBT栅极驱动电源共地，能很好的实现“热地”***的设计方法，与现有“热地”***的变频器电流采样电路的方法相比，可靠性高，安全性较好。
附图说明
图1为本实用新型现有技术的电路图。
图2为本实用新型IGBT桥的电路图。
图3为本实用新型的输出电流采样电路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明：
如图1所示，为了使公众能充分了解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。
如图3所示，一种变频器的输出电流采样电路，所述变频器包括逆变桥，所述变频器的输出电流采样电路包括霍尔传感器CT1，由第一运算放大器U1A、第二运算放大器U1B，第一至第四电阻，第一电容C1以及第二电容C2构成的电流采样调理电路；霍尔传感器与电流采样调理电路以及变频器的逆变桥共地，所述霍尔传感器CT1包括电流输入端、电流输出端、信号输出端，所述霍尔传感器CT1的电流输入端与变频器的逆变桥输出端连接，所述霍尔传感器CT1的电流输出端与变频器的输出端连接，所述霍尔传感器CT1的信号输出端分别经过第一电阻R1后接地、经过第二电阻R2后与第一运算放大器U1A的正相输入端连接，所述第一电阻R1的两端并联第一电容C1；所述第一运算放大器U1A的反相输入端与第一运算放大器U1A的输出端连接，所述第一运算放大器U1A的输出端经过第三电阻R3后与第二运算放大器U1B的反向输入端连接；所述第二运算放大器U1B的正相输入端接地，所述第二运算放大器U1B的输出端与地之间连接第二电容C2，所述第二运算放大器U1B的反相输入端与输出端之间连接第四电阻R4，第二运算放大器U1B的输出端连接至变频器的控制电路。
如图2所示，所述变频器的逆变桥包括三相桥臂，其中每相桥臂均包括两个开关管，所述两个开关管之间的连接结点为桥臂中点，所述霍尔传感器的电流输入端与所述逆变桥任一相桥臂的中点连接。
本实用新型以IGBT作为开关管、以采集一相电流信息为例，说明其电路连接关系、工作过程及原理，所述开关管包括T1、T2、T3、T4、T5、T6，其中，T1、T2组成第一桥臂，T3、T4组成第二桥臂，T5、T6组成第三桥臂，T1、T3、T5为每相桥臂的上桥臂，T2、T4、T6为每相桥臂的下桥臂，上桥臂与下桥臂之间的结点为桥臂中点，所述的霍尔传感器CT1的电流输入端接至任一桥臂的中点，本实施例以接至第三桥臂中点为例。
所述的霍尔传感器CT1的电流输入端与IGBT输出端连接，霍尔传感器CT1的电流输出端和变频器输出端连接后接至负载，所述的霍尔传感器CT1、电流采样调理电路与变频器的IGBT逆变桥的下桥臂IGBT栅极驱动电源共地，所述霍尔传感器CT1包括正负电源输入端、第一运算放大器包括正负电源输入端。霍尔传感器CT1的工作电源、运算放大器U1A、U1B与下桥臂IGBT栅极驱动电源共地。
霍尔传感器CT1采集变频器IGBT逆变桥的IGBT模块T5、T6之间的电流，即变频器的一相IGBT输出端的电流，经过霍尔传感器CT1，产生的输出信号经过由电阻R2、R3、R4，运放U1A、U1B和电容C2构成的信号调理电路后送入控制电路的DSP进行处理。
当开关管为三极管或MOS管时，将上述电路中相应的IGBT替换成三极管或MOS管，替换原则如下：三极管的基极、MOS管的栅极对应IGBT的门极；三极管的集电极、MOS管的漏极对应IGBT的集电极；三极管的发射极、MOS管的源极对应IGBT的发射极连接，控制方法与使用IGBT的控制方法相同。
Claims (3)
1.一种变频器的输出电流采样电路，所述变频器包括逆变桥，其特征在于：所述变频器的输出电流采样电路包括霍尔传感器，由第一运算放大器、第二运算放大器，第一至第四电阻，第一电容以及第二电容构成的电流采样调理电路；霍尔传感器与电流采样调理电路以及变频器的逆变桥共地，所述霍尔传感器包括电流输入端、电流输出端、信号输出端，所述霍尔传感器的电流输入端与变频器的逆变桥输出端连接，所述霍尔传感器的电流输出端与变频器的输出端连接，所述霍尔传感器的信号输出端分别经过第一电阻后接地、经过第二电阻后与第一运算放大器的正相输入端连接，所述第一电阻的两端并联第一电容；所述第一运算放大器的反相输入端与第一运算放大器的输出端连接，所述第一运算放大器的输出端经过第三电阻后与第二运算放大器的反向输入端连接；所述第二运算放大器的正相输入端接地，所述第二运算放大器的输出端与地之间连接第二电容，所述第二运算放大器的反相输入端与输出端之间连接第四电阻，第二运算放大器的输出端连接至变频器的控制电路。
2.根据权利要求1所述变频器的输出电流采样电路，其特征在于：所述变频器的逆变桥包括三相桥臂，其中每相桥臂均包括两个开关管，所述两个开关管之间的连接结点为桥臂中点，所述霍尔传感器的电流输入端与所述逆变桥任一相桥臂的中点连接。
3.根据权利要求2所述变频器的输出电流采样电路，其特征在于：所述的开关管为MOS管、三极管、IGBT中的一种。
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| CN201320837327.5U CN203616379U (zh) | 2013-12-18 | 2013-12-18 | 一种变频器的输出电流采样电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107515321A (zh) * | 2016-06-16 | 2017-12-26 | 浙江正泰电器股份有限公司 | 恒流源控制***和缩短恒流源的输出电流响应时间的方法 |
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2013
- 2013-12-18 CN CN201320837327.5U patent/CN203616379U/zh not_active Expired - Lifetime
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