正弦變頻器的電流檢測(cè)電路

1、細(xì)心整理正弦 SINE300 型 7.5kW 變頻器的電流檢測(cè)電路電源/驅(qū)動(dòng)板與主板 MCU 由 J2、J5 排線端子連接，J2 端子排之前的位于電源/驅(qū)動(dòng)板的局部為電流檢測(cè)的前級(jí)電路，J5 端子以后的位于 MCU 主板的局部為后級(jí)電路。但考慮電路的連接及電路分類、信號(hào)流程分析的便利，將正弦 SINE300 型 7.5kW 變頻器電流檢測(cè)與愛惜電路，分為前置電流檢測(cè)電路、電流檢測(cè)模擬信號(hào)處理電路一、電流檢測(cè)模擬信號(hào)處理電路二、電流檢測(cè)開

2、關(guān)量信號(hào)形成電路等四個(gè)局部，旨在分析和說明本例機(jī)型對(duì)前置電路所輸出的電流檢測(cè)信號(hào)，在后續(xù)電路不同的處理方法，以生成模擬或開關(guān)量的多路電流檢測(cè)信號(hào)，供應(yīng) MCU 內(nèi)部運(yùn)算限制、顯示、故障報(bào)警、停機(jī)愛惜所需的各種信號(hào)。-+132U6 1/4 LF347U* R7Vc2 8out1 7out2 6Ve2 51 Vc12 in13 in24 Ve1U5 A7840R43UU+R211501R42 1501Z23C25 C26R11680U0+5

3、VC276801R441201R22 6801R19 1201R241002C29R30 1002 C20UIW* WV*R60Vc2 8out1 7out2 6Ve2 51 Vc12 in13 in24 Ve1U7 A7840R63UV+R371501R34 1501Z24C32 C34R38680V0+5VC406801R39R40 6801R41 1201-+7 65U6 1/4 LF347R180 1002C103R6 1002

4、 CC103VI 1201R27120126 J2/J5C23R62120125 J2/J5C106R191 2002R192 2002-+141213U6 1/4 LF347 R207 1002R210 1201C112R209 2002WI28 J2/J5圖 1 前置電流檢測(cè)電路1、前置電流檢測(cè)電路〔見上圖 1〕前置電流檢測(cè)電路，即 J2/J5 端子排之前、位于電源/驅(qū)動(dòng)板的電流檢測(cè)電路，由電流采樣電阻、線性光耦合器、運(yùn)放電路等組成

5、。本例機(jī)型的前置電路，只在 U、V 輸出電流回路串接了 R7、R60 兩只電流采樣電阻，未采集 W 相電流檢測(cè)信號(hào)。或者說，省去了 W 相的干脆電流采樣電路，而由采集到的 U、V 相電流信號(hào)， “間接合成”出 W 堅(jiān)信號(hào)。由電工-正弦溝通理論可知，三相溝通電具有固定的空間/電氣相位關(guān)系，并相互構(gòu)成電流回路，隨意兩意溝通電中必定包含了第三相溝通電的信息，在確定 U、V 相溝通值的狀況下，可由計(jì)算得出 W 相的溝通值。U、V 相輸出電流信號(hào)

6、，在電流信號(hào)采樣電阻 R7、R60 上轉(zhuǎn)化為數(shù)十毫伏級(jí)的微弱電壓信號(hào)，送入由線性光耦合器 U5、U7 的輸入側(cè)，經(jīng)光、電隔離和放大處理后，輸出差分信號(hào)再送入后級(jí) U6 內(nèi)部?jī)杉?jí)細(xì)心整理R1292002R219 20022002 R217-+141213U9 1/4 LF347R218 1002D62002 R220-+8109U9 1/4 LF347R211 1002D52002 R2131001 R2141001 R221R212 2

7、002VI2002 R712002 R51-+132U9 1/4 LF347R68 10022002 R56D41001 R52UIWI-+7 65U9 1/4 LF347 R57 1002R662002C44R541002C38R53 1002-+8109U6 1/4 LF347 R58 1002R731002C77R55 1201C145IUVWI U VW 信 信 信 信 信 信27 J2/J5-+14U40 1/4 LM3471

8、213 R183 1501D41R4 15013VR54 1003R307 1001 C48C21C60 123 ADCINA3 U1/MCU引引:IUVW*圖 3 電流檢測(cè)模擬信號(hào)處理電路二IUIW 綜合電流信號(hào)，經(jīng) U40〔12/13/14 腳內(nèi)部放大器〕和外圍元件組成的電壓跟隨器處理后，輸出IUVW*信號(hào)供后級(jí)電路，同時(shí) IUVW*信號(hào)，經(jīng)鉗位電路、RC 濾波電路進(jìn)展鉗位愛惜和濾波后，送入MCU 的模擬信號(hào)輸入端 123 腳，供內(nèi)

9、部程序進(jìn)展輸出缺相等故障判定。該路信號(hào)雖然為模擬電壓信號(hào)，但 MCU 對(duì)輸入信號(hào)不再留意電壓幅度的凹凸，只是據(jù)信號(hào)“波頭數(shù)”的多少，判定是否有輸出缺相故障發(fā)生——更留意信號(hào)的數(shù)字性質(zhì)。該信號(hào)只在運(yùn)行中起作用。整流器電路因非線性元件——二極管的引入，已經(jīng)不是純粹的線性放大器了，整流二極管對(duì)輸入電壓極性有選擇性作用，但電路照舊利用線性放大來完成整流過程，輸出信號(hào)的幅度和波形還是與輸入信號(hào)幅度相關(guān)的。圖 3 電路強(qiáng)求仍可算作是模擬信號(hào)放大處理

10、電路。電路的動(dòng)、靜態(tài)工作點(diǎn)仍有線性放大器的特點(diǎn)。因 MCU 的最高工作電壓為 3.3V，所以送入 MCU 引腳的檢測(cè)電壓信號(hào)，均須由二極管鉗位于 3.6V以下，適應(yīng) MCU 對(duì)輸入信號(hào)幅度的要求。檢測(cè)電路正常時(shí)，其輸出電壓值按設(shè)計(jì)要求，是不會(huì)超出3.3V 以上的，增加 3V 鉗位與愛惜二極管，是考慮到檢測(cè)電路故障時(shí)形成過高的電壓輸出等異樣狀況的，主要是愛惜 MCU 引腳，不受緊急電壓的沖擊而損壞。4、電流檢測(cè)開關(guān)量信號(hào)形成電路〔見圖 4

11、〕由圖 3 精細(xì)全波整流器電路輸出的 IUVW/IUVW*綜合電流信號(hào)，分為 3 路，分別輸入由 3 個(gè)遲滯電壓比擬器組成的故障報(bào)警信號(hào)形成電路，在過載故障發(fā)生時(shí)，向 MCU 輸入故障報(bào)警信號(hào)。遲滯電壓比擬器電路，是以 LM393〔內(nèi)含兩級(jí)開路集電極輸出的電壓比擬器〕為核心組成的輸出電流檢測(cè)、故障報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生電路，將輸入模擬信號(hào)與基準(zhǔn)電壓相比擬，形成〔邏輯〕開關(guān)量信號(hào)輸出。為適應(yīng) MCU 的輸入電壓極性要求，接受 U6〔74LVS14A