本實(shí)用新型涉及低壓電器領(lǐng)域，特別涉及一種變頻器的三相輸出電流采樣電路。

背景技術(shù)：

變頻器是通過(guò)改變電機(jī)輸入電壓的頻率來(lái)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的。變頻器運(yùn)行中，過(guò)載起動(dòng)電流為額定電流的1.2-1.5倍；過(guò)流保護(hù)為額定電流的2.4-3倍，另外還有電流閉環(huán)無(wú)跳閘、失速防止等功能都與變頻器運(yùn)行過(guò)程中的電流有關(guān)。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中如果降低指令頻率過(guò)快，則電動(dòng)狀態(tài)將變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)運(yùn)行，再生出來(lái)的能量貯積在變頻器的直流電容器中，由于電容器的容量和耐壓的關(guān)系，就需要對(duì)電壓進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確地檢測(cè)，給變頻器提供準(zhǔn)確、可靠的信息，使變頻器在過(guò)壓時(shí)進(jìn)行及時(shí)、有效的保護(hù)處理。同時(shí)變頻器上電過(guò)程、下電過(guò)程都需要判斷當(dāng)前直流母線電壓的狀態(tài)來(lái)判斷下一步的動(dòng)作。

鑒于電壓、電流檢測(cè)的重要性，在變頻器設(shè)計(jì)中采用對(duì)電壓、電流進(jìn)行準(zhǔn)確、有效檢測(cè)的方法是十分必要的。一般的，三相異步電動(dòng)機(jī)需要在每一相都連接霍爾元件進(jìn)行電流檢測(cè)，在中小功率中，如果用三個(gè)霍爾元件，就會(huì)造成產(chǎn)品成本上升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種性能安全穩(wěn)定，體積緊湊，成本低的變頻器的三相輸出電流采樣電路。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案：

一種變頻器的三相輸出電流采樣電路，包括兩個(gè)霍爾傳感器，兩個(gè)電流采樣電路和第三相電流采樣電路；兩個(gè)霍爾傳感器的輸入端分別與變頻器的IGBT模塊的任意兩相連接，用于采集變頻器的IGBT模塊的任意兩相的電壓信 號(hào)，每個(gè)霍爾傳感器的輸出端與一個(gè)電流采樣電路的輸入端連接，每個(gè)電流采樣電路將采集到的一路電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為一路采樣電流；兩個(gè)電流采樣電路的輸出端同時(shí)連接至第三相電流采樣電路的輸入端，每個(gè)電流采樣電路輸出一路采樣電流至第三相電流采樣電路，第三相電流采樣電路將兩路采樣電流合成處理后得到第三相采樣電流；所述第三相電流采樣電路包括加法器U3和跟隨器U4，加法器U3的輸入端同時(shí)與兩個(gè)電流采樣電路輸出端連接，加法器U3的輸出端連接至跟隨器U4的輸入端，兩個(gè)電流采樣電路輸出的兩路采樣電流經(jīng)過(guò)加法器U3和跟隨器U4合成處理后輸出第三相采樣電流。

進(jìn)一步，所述第三相電流采樣電路還包括電阻R5，電阻R6，電阻R7和電容C5；所述電阻R6的一端與第一相電流采樣電路的輸出端連接，另一端連接至加法器U3的反相輸入端，電阻R5的一端連接至加法器U3的正相輸入端，另一端接地，電阻R7的一端與第二相電流采樣電路的輸出端連接，另一端連接至加法器U3的反相輸入端，電容C5的一端連接至加法器U3的反相輸入端，另一端接地，電阻RU1和電阻R9串聯(lián)連接，串聯(lián)后電阻RU1的一端連接至加法器U3的輸出端，電阻R9的一端與跟隨器U4的正相輸入端連接，電阻R8的一端與電阻RU1和電阻R9的中間節(jié)點(diǎn)連接，另一端連接至加法器U3的反相輸入端；電阻R10的一端與跟隨器U4的輸出端連接，另一端連接至跟隨器U4的反相輸入端，電容C8的一端與電阻R10的另一端連接，另一端接地，電容C6的一端與跟隨器U4的正相輸入端連接，另一端接地，極性電容E1的正極同時(shí)與電源正極和跟隨器U4的正相輸入端連接，極性電容E1的負(fù)極接地。

進(jìn)一步，所述每個(gè)電流采樣電路包括運(yùn)算放大器U3D和電阻RV1；電阻RV1的一端與其中一個(gè)霍爾傳感器的輸出端連接，另一端經(jīng)過(guò)電阻RV2接地，電阻RV3的一端與電阻RV1和電阻RV2的中間節(jié)點(diǎn)連接，另一端接地，電阻R1的一端與電阻RV1和電阻RV2的中間節(jié)點(diǎn)連接，另一端連接至運(yùn)算放大器U3D的正相輸入端，電阻R1的另一端經(jīng)過(guò)電容C1接地，運(yùn)算放大器U3D的反相輸入端經(jīng)過(guò)電阻RV4接地，電阻R2和電阻RV5串聯(lián)連接，串聯(lián)后電阻R2的一端與運(yùn)算放大器U3D的輸出端連接，電阻RV5的一端與運(yùn)算放大器U3D的反相輸入端連接，電容C2與電阻R2的另一端連接，另一端接地。

進(jìn)一步，所述每個(gè)霍爾傳感器包括傳感器芯片U1，電容C10和電容C11； 所述傳感器芯片U1的輸入端連接至變頻器的IGBT模塊的任一相，傳感器芯片U1的電壓信號(hào)輸出端連接至其中一個(gè)電流采樣電路的輸入端，傳感器芯片U1的+15V電源端經(jīng)過(guò)電容C10接地，傳感器芯片U1的+15V電源端同時(shí)連接至+15V電源，傳感器芯片U1的-15V電源端經(jīng)過(guò)電容C11接地，傳感器芯片U1的-15V電源端同時(shí)連接至-15V電源，傳感器芯片U1的接地端接地。

本實(shí)用新型變頻器的三相輸出電流采樣電路采用兩個(gè)霍爾傳感器和兩個(gè)電流采樣電路采集得出變頻器輸出的任意兩相的采樣電流，再經(jīng)過(guò)第三相電流采樣電路對(duì)兩路采樣電流信號(hào)合成處理得到第三相采樣電流，節(jié)省器件，降低成本；第三相電流采樣電路通過(guò)加法器U3和跟隨器U4對(duì)兩路采樣電流信號(hào)進(jìn)行合成處理，采樣精度高，提高變頻器的電流監(jiān)測(cè)性能。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型其中一個(gè)霍爾傳感器的電路圖；

圖2是本實(shí)用新型另一個(gè)霍爾傳感器的電路圖；

圖3是本實(shí)用新型一個(gè)電流采樣電路的電路圖；

圖4是本實(shí)用新型另一個(gè)電流采樣電路的電路圖；

圖5是本實(shí)用新型第三相電流采樣電路的電路圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖1至5給出的實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的變頻器的三相輸出電流采樣電路的具體實(shí)施方式。本實(shí)用新型的變頻器的三相輸出電流采樣電路不限于以下實(shí)施例的描述。

如圖1-5所示，本實(shí)用新型變頻器的三相輸出電流采樣電路，包括兩個(gè)霍爾傳感器，兩個(gè)電流采樣電路和第三相電流采樣電路；兩個(gè)霍爾傳感器的輸入端分別與變頻器的IGBT模塊的任意兩相連接，用于采集變頻器的IGBT模塊的任意兩相的電壓信號(hào)，每個(gè)霍爾傳感器的輸出端與一個(gè)電流采樣電路的輸入端連接，每個(gè)電流采樣電路將采集到的一路電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為一路采樣電流；兩個(gè) 電流采樣電路的輸出端同時(shí)連接至第三相電流采樣電路的輸入端，每個(gè)電流采樣電路輸出一路采樣電流至第三相電流采樣電路，第三相電流采樣電路將兩路采樣電流合成處理后得到第三相采樣電流；所述第三相電流采樣電路包括加法器U3和跟隨器U4，加法器U3的輸入端同時(shí)與兩個(gè)電流采樣電路輸出端連接，加法器U3的輸出端連接至跟隨器U4的輸入端，兩個(gè)電流采樣電路輸出的兩路采樣電流信號(hào)經(jīng)過(guò)加法器U3和跟隨器U4合成處理后輸出第三相采樣電流。本實(shí)用新型變頻器的三相輸出電流采樣電路采用兩個(gè)霍爾傳感器和兩個(gè)電流采樣電路采集得出變頻器輸出的任意兩相的采樣電流，再經(jīng)過(guò)第三相電流采樣電路對(duì)兩路采樣電流信號(hào)合成處理得到第三相采樣電流，節(jié)省器件，降低成本；第三相電流采樣電路通過(guò)加法器U3和跟隨器U4對(duì)兩路采樣電流信號(hào)進(jìn)行合成處理，采樣精度高，提高變頻器的電流監(jiān)測(cè)性能。

如圖1、2所示，所述每個(gè)霍爾傳感器包括傳感器芯片U1，電容C10和電容C11；所述傳感器芯片U1的輸入端連接至變頻器的IGBT模塊的任一相，傳感器芯片U1的電壓信號(hào)輸出端連接至其中一個(gè)電流采樣電路的輸入端，傳感器芯片U1的+15V電源端經(jīng)過(guò)電容C10接地，傳感器芯片U1的+15V電源端同時(shí)連接至+15V電源，傳感器芯片U1的-15V電源端經(jīng)過(guò)電容C11接地，傳感器芯片U1的-15V電源端同時(shí)連接至-15V電源，傳感器芯片U1的接地端接地。圖1、2為兩個(gè)完全相同的霍爾傳感器電路，僅是元件標(biāo)號(hào)不同。本實(shí)施例中，兩個(gè)霍爾傳感器分別采集變頻器IGBT模塊的W相和V相電流輸出電壓信號(hào)OUT_V和OUT_W，第三相電流采樣電路合成U相電流。電容C10、電容C11、電容C12和電容C13是對(duì)霍爾傳感器的工作電壓進(jìn)行濾波，使霍爾傳感器的工作電壓更穩(wěn)定?；魻杺鞲衅骶哂辛己玫牟蓸泳?，并且線性度良好，溫度漂移較小，有利于電流信號(hào)的采樣。

如圖3、4所示，所述每個(gè)電流采樣電路包括運(yùn)算放大器U3D和電阻RV1；電阻RV1的一端與其中一個(gè)霍爾傳感器的輸出端連接，另一端經(jīng)過(guò)電阻RV2接地，電阻RV3的一端與電阻RV1和電阻RV2的中間節(jié)點(diǎn)連接，另一端接地，電阻R1的一端與電阻RV1和電阻RV2的中間節(jié)點(diǎn)連接，另一端連接至運(yùn)算放大器U3D的正相輸入端，電阻R1的另一端經(jīng)過(guò)電容C1接地，運(yùn)算放大器U3D的反相輸入端經(jīng)過(guò)電阻RV4接地，電阻R2和電阻RV5串聯(lián)連接，串聯(lián)后電阻R2的一 端與運(yùn)算放大器U3D的輸出端連接，電阻RV5的一端與運(yùn)算放大器U3D的反相輸入端連接，電容C2與電阻R2的另一端連接，另一端接地。電流采樣電路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，采樣精度高。圖3、4為兩個(gè)完全相同的電流采樣電路，僅是元件標(biāo)號(hào)不同?；魻栯娏鱾鞲衅鬏敵龅碾妷盒盘?hào)OUT_V通過(guò)電阻RV1、電阻RV2和電阻RV3分壓，Vov＝OUT_V X RV2//RV3/(RV2//RV3+RV1)，RV2//RV3表示電阻RV2與電阻RV3并聯(lián)，Vov代表電阻RV1、電阻RV2和電阻RV3之間的分壓值，電阻R1是限流電阻，計(jì)算得出

IV＝(RV5+RV4)/RV4×Vov

其中，電容C1和電容C2是濾波電容，濾除放大器的輸入和輸出信號(hào)的雜波。對(duì)于電壓信號(hào)OUT_W的處理同理。

如圖5所示，所述第三相電流采樣電路還包括電阻R5，電阻R6，電阻R7和電容C5；所述電阻R6的一端與第一相電流采樣電路的輸出端連接，另一端連接至加法器U3的反相輸入端，電阻R5的一端連接至加法器U3的正相輸入端，另一端接地，電阻R7的一端與第二相電流采樣電路的輸出端連接，另一端連接至加法器U3的反相輸入端，電容C5的一端連接至加法器U3的反相輸入端，另一端接地，電阻RU1和電阻R9串聯(lián)連接，串聯(lián)后電阻RU1的一端連接至加法器U3的輸出端，電阻R9的一端與跟隨器U4的正相輸入端連接，電阻R8的一端與電阻RU1和電阻R9的中間節(jié)點(diǎn)連接，另一端連接至加法器U3的反相輸入端；電阻R10的一端與跟隨器U4的輸出端連接，另一端連接至跟隨器U4的反相輸入端，電容C8的一端與電阻R10的另一端連接，另一端接地，電容C6的一端與跟隨器U4的正相輸入端連接，另一端接地，極性電容E1的正極同時(shí)與電源正極和跟隨器U4的正相輸入端連接，極性電容E1的負(fù)極接地。第三相電流采樣電路通過(guò)第三相電流采樣電路通過(guò)加法器U3和跟隨器U4對(duì)兩路采樣電流信號(hào)進(jìn)行合成處理，采樣精度高，提高變頻器的電流監(jiān)測(cè)性能。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。