一種變頻器的制造方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┮环N變頻器，包括：主回路、驅(qū)動電路、控制電路，及用戶功能電路；驅(qū)動電路包括驅(qū)動主回路中上橋IGBT的驅(qū)動光耦以及驅(qū)動主回路中下橋IGBT的驅(qū)動芯片；用戶功能電路包括與控制電路相連的數(shù)字隔離器；數(shù)字隔離器中的原副邊距離大于第一預(yù)設(shè)距離；用戶功能電路與控制電路之間的安規(guī)距離大于第二預(yù)設(shè)距離。驅(qū)動電路中的驅(qū)動光耦的數(shù)量為現(xiàn)有技術(shù)的一半，同時用戶功能電路中采用一個成本較低的數(shù)字隔離器實現(xiàn)其與控制電路之間的隔離，并使用戶功能電路與控制電路之間保持一定距離，使得用戶功能電路屬于弱電范疇，避免了觸電的危險，且采用的隔離器件比現(xiàn)有技術(shù)的總成本低，解決了現(xiàn)有技術(shù)以高成本避免觸電的問題。
【專利說明】一種變頻器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)自動化【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種變頻器。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的變頻器包括主回路、與所述主回路相連的驅(qū)動電路、與所述驅(qū)動電路相連的控制電路，以及與所述控制電路相連的用戶功能電路。其中，所述主回路屬于強電范疇，為了避免觸電的危險，需要使所述用戶功能電路屬于弱電范疇，因此現(xiàn)有技術(shù)的所述驅(qū)動電路，采用驅(qū)動光親驅(qū)動所述主回路中的IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，絕緣柵雙極型晶體管)，使所述主回路中的IGBT與所述控制電路通過所述驅(qū)動光耦進行隔離，進而使得所述控制電路與所述用戶功能電路均屬于弱電范疇，避免觸電的危險。但是使用的所述驅(qū)動光耦的成本較高，使得現(xiàn)有技術(shù)避免觸電的方案有待改善。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種變頻器，以解決現(xiàn)有技術(shù)以高成本避免觸電的問題。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案如下:
[0005]一種變頻器，包括:主回路、驅(qū)動電路、控制電路，及用戶功能電路；其中，
[0006]所述驅(qū)動電路包括:驅(qū)動所述主回路中上橋IGBT的驅(qū)動光耦，以及驅(qū)動所述主回路中下橋IGBT的驅(qū)動芯片；
[0007]所述用戶功能電路包括:與所述控制電路相連的數(shù)字隔離器；其中，所述數(shù)字隔離器中的原副邊距離大于第一預(yù)設(shè)距離；
[0008]所述用戶功能電路與所述控制電路之間的安規(guī)距離大于第二預(yù)設(shè)距離。
[0009]優(yōu)選的，所述主回路包括:
[0010]整流電路，用于將接收的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓；
[0011]濾波電路，用于對所述直流電壓進行濾波；
[0012]連接于所述整流電路與所述濾波電路之間的緩沖電路，用于上電時降低對所述濾波電路的沖擊；
[0013]與所述濾波電路相連的逆變電路，用于將所述濾波電路輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓。
[0014]優(yōu)選的，所述逆變電路包括:3個IGBT組成的所述上橋、3個IGBT組成的所述下橋，及三個分別與所述下橋中3個IGBT串聯(lián)的電流采樣電阻。
[0015]優(yōu)選的，所述控制電路包括:
[0016]本機鍵盤；
[0017]分別與所述驅(qū)動電路中的驅(qū)動光耦及驅(qū)動芯片相連的信號處理電路；
[0018]與所述主回路相連的采樣電路；
[0019]分別與所述本機鍵盤、所述信號處理電路、所述采樣電路及所述數(shù)字隔離器相連的第一 MCU。
[0020]優(yōu)選的，所述用戶功能電路還包括:
[0021]與所述數(shù)字隔離器相連的第二 MCU ;
[0022]分別與所述第二 MCU相連的開關(guān)量輸入輸出模塊、通訊模塊、外引鍵盤及模擬量輸入輸出模塊。
[0023]優(yōu)選的，所述用戶功能電路還包括:
[0024]與所述第一 MCU相連的低速光耦；所述低速光耦中的原副邊距離所述大于第一預(yù)設(shè)距離；
[0025]分別與所述低速光親相連的開關(guān)量輸入輸出模塊及通訊模塊；
[0026]分別與所述數(shù)字隔離器相連的外引鍵盤、ADC芯片、模擬量輸出模塊；
[0027]與所述ADC芯片相連的模擬量輸入模塊。
[0028]優(yōu)選的，所述第一預(yù)設(shè)距離與所述第二預(yù)設(shè)距離均為5.5毫米。
[0029]優(yōu)選的，所述濾波電路包括:串聯(lián)連接的第一電阻和第二電阻、并聯(lián)于所述第一電阻兩端的第一電容，及并聯(lián)于所述第二電阻兩端的第三電容。
[0030]優(yōu)選的，所述緩沖電路包括:并聯(lián)連接的第三電阻及第一開關(guān)。
[0031]本申請?zhí)峁┮环N變頻器，包括:主回路、驅(qū)動電路、控制電路，及用戶功能電路；其中，所述驅(qū)動電路包括:驅(qū)動所述主回路中上橋IGBT的驅(qū)動光耦，以及驅(qū)動所述主回路中下橋IGBT的驅(qū)動芯片；所述用戶功能電路包括:與所述控制電路相連的數(shù)字隔離器；其中，所述數(shù)字隔離器中的原副邊距離大于第一預(yù)設(shè)距離；所述用戶功能電路與所述控制電路之間的安規(guī)距離大于第二預(yù)設(shè)距離。其中，所述驅(qū)動電路中的驅(qū)動光耦的數(shù)量為現(xiàn)有技術(shù)的一半，同時所述用戶功能電路中采用一個成本較低的數(shù)字隔離器實現(xiàn)其與所述控制電路之間的隔離，并使所述用戶功能電路與所述控制電路之間保持一定距離，使得所述用戶功能電路屬于弱電范疇，避免了觸電的危險，且采用的隔離器件比現(xiàn)有技術(shù)的總成本低，解決了現(xiàn)有技術(shù)以高成本避免觸電的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1為本申請實施例提供的一種變頻器示意圖；
[0034]圖2為本申請另一實施例提供的一種主回路不意圖；
[0035]圖3為本申請另一實施例提供的一種變頻器示意圖；
[0036]圖4為本申請另一實施例提供的一種變頻器不意圖。

【具體實施方式】
[0037]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0038]本發(fā)明提供了一種變頻器，以解決現(xiàn)有技術(shù)以高成本避免觸電的問題。
[0039]具體的，如圖1所示，所述變頻器包括:主回路101、驅(qū)動電路102、控制電路103，及用戶功能電路104 ;其中，
[0040]驅(qū)動電路102包括:驅(qū)動主回路101中上橋IGBT的驅(qū)動光耦，以及驅(qū)動主回路101中下橋IGBT的驅(qū)動芯片；
[0041]用戶功能電路104包括:與控制電路103相連的數(shù)字隔離器；其中，所述數(shù)字隔離器中的原副邊距離大于第一預(yù)設(shè)距離；
[0042]用戶功能電路104與控制電路103之間的安規(guī)距離大于第二預(yù)設(shè)距離。
[0043]具體的工作原理為:
[0044]本實施例中的驅(qū)動電路102采用現(xiàn)有技術(shù)一半數(shù)量的所述驅(qū)動光耦驅(qū)動主回路101中上橋的IGBT，采用所述驅(qū)動芯片驅(qū)動主回路101中下橋的IGBT。同時用戶功能電路104中采用一個成本較低的數(shù)字隔離器實現(xiàn)其與控制電路103之間的隔離，所述數(shù)字隔離器中的原副邊距離大于所述第一預(yù)設(shè)距離，并控制用戶功能電路104與控制電路103之間的安規(guī)距離大于所述第二預(yù)設(shè)距離，使得用戶功能電路104屬于弱電范疇，避免了觸電的危險，且采用的隔離器件比現(xiàn)有技術(shù)的總成本低，解決了現(xiàn)有技術(shù)以高成本避免觸電的問題。
[0045]優(yōu)選的，如圖2所示，主回路101包括:
[0046]整流電路111;
[0047]濾波電路112;
[0048]連接于整流電路111與濾波電路112之間的緩沖電路113 ；
[0049]與濾波電路112相連的逆變電路114。
[0050]具體的工作原理為:
[0051]整流電路111將接收的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，濾波電路112對所述直流電壓進行濾波，緩沖電路113上電時降低對所述濾波電路的沖擊，逆變電路114將所述濾波電路輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓。
[0052]優(yōu)選的，如圖3所示，濾波電路112包括:并聯(lián)連接的第一電容Cl、第二電容C2及第一電阻R1，并聯(lián)連接的第三電容C3、第四電容C4及第二電阻R2，第一電容Cl、第二電容C2及第一電阻Rl并聯(lián)的一端連接點與第三電容C3、第四電容C4及第二電阻R2并聯(lián)的一端連接點相連。
[0053]優(yōu)選的，如圖3所示，緩沖電路113包括:并聯(lián)連接的第三電阻R3及第一開關(guān)SWl。
[0054]優(yōu)選的，如圖3所示，逆變電路114包括:3個IGBT組成的所述上橋、3個IGBT組成的所述下橋，及三個分別與所述下橋中3個IGBT串聯(lián)的電流采樣電阻。
[0055]圖3所示，組成所述上橋的3個IGBT分別為Ql、Q2及Q3，組成所述下橋的3個IGBT分別為Q4、Q5及Q6。所述三個電流采樣電阻分別為R4、R5及R6。在電流采樣的實現(xiàn)方式上，現(xiàn)有技術(shù)采用在主電路的三相輸出端串連電阻來實現(xiàn)采樣，并將采樣電壓經(jīng)隔離器件進行隔離；而本實施例采用所述采樣電阻設(shè)置于下橋臂，得到的采樣電壓信號無需隔離，比現(xiàn)有技術(shù)采用隔離器件實現(xiàn)采樣的方式降低了成本。
[0056]優(yōu)選的，如圖3所示，控制電路103包括:
[0057]本機鍵盤131 ;
[0058]分別與驅(qū)動電路102中的驅(qū)動光耦121及驅(qū)動芯片122相連的信號處理電路132 ；
[0059]與主回路101相連的采樣電路133 ；
[0060]分別與本機鍵盤131、信號處理電路132、采樣電路133及數(shù)字隔離器141相連的第一 MCU134。
[0061]具體的工作原理為:
[0062]本機鍵盤131由LED及按鍵組成，主要顯示變頻器參數(shù)及對變頻器進行操作。信號處理電路132主要是提高信號的驅(qū)動能力。采樣電路133對主回路101的輸出電流、所述變頻器的溫度、母線電壓等所需信號進行采集和處理，并將處理后的信號送入第一 MCU134進行采集及處理。第一 MCU134主要運行控制算法，對采集到的數(shù)據(jù)進行處理等功能。
[0063]優(yōu)選的，如圖3所示，用戶功能電路104還包括:
[0064]與數(shù)字隔離器141相連的第二 MCU142 ；
[0065]分別與第二 MCU142相連的開關(guān)量輸入輸出模塊143、通訊模塊144、外引鍵盤145及模擬量輸入輸出模塊146。
[0066]在具體的應(yīng)用環(huán)境中，通訊模塊144可以為采用485通訊技術(shù)的通訊模塊。
[0067]圖3所示的用戶功能電路104采用專用的MCU處理對外功能電路，即第二 MCU142，開關(guān)量輸入輸出模塊143、通訊模塊144、外引鍵盤145及模擬量輸入輸出模塊146直接接到第二 MCU142上，不需要進行隔離。而第二 MCU142與第一 MCU134之間通訊的速率較高，需采用數(shù)字隔離器141進行隔離。
[0068]優(yōu)選的，如圖4所示，用戶功能電路104還包括:
[0069]與第一 MCU134相連的低速光耦147 ;低速光耦147中的原副邊距離所述大于第一預(yù)設(shè)距離；
[0070]分別與低速光親147相連的開關(guān)量輸入輸出模塊143及通訊模塊144 ；
[0071]分別與數(shù)字隔離器相連的外引鍵盤145、ADC芯片148、模擬量輸出模塊149 ；
[0072]與ADC芯片148相連的模擬量輸入模塊140。
[0073]開關(guān)量輸入輸出模塊143及通訊模塊144信號傳輸?shù)乃俣容^低，米用低速光親147即可，其成本較低。模擬量輸入模塊140的模擬量輸入信號是由ADC芯片148采樣的，然后可以通過SPI通訊技術(shù)送入第一 MCU134，由于SPI通訊信號的傳輸速度較快，低速光親無法滿足要求，此處要采用數(shù)字隔離器141進行隔離。外引鍵盤145及模擬量輸出模塊149的模擬量輸出采用低速光耦無法滿足要求，也采用數(shù)字隔離器141。
[0074]圖4比圖3所示的用戶功能電路104成本高，但僅需一套軟件。在實際應(yīng)用中，用戶功能電路104可以根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境進行選擇設(shè)置，此處不做具體限定。
[0075]優(yōu)選的，所述第一預(yù)設(shè)距離與所述第二預(yù)設(shè)距離均為5.5毫米。
[0076]由于控制電路103為強電，用戶功能電路104與控制電路103之間的安規(guī)距離大于5.5mm，選用的低速光耦147及數(shù)字隔離器141的原副邊距離均大于5.5mm，兩者之間的隔離效果較高。
[0077]本發(fā)明中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
[0078]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種變頻器，其特征在于，包括:主回路、驅(qū)動電路、控制電路，及用戶功能電路；其中， 所述驅(qū)動電路包括:驅(qū)動所述主回路中上橋IGBT的驅(qū)動光耦，以及驅(qū)動所述主回路中下橋IGBT的驅(qū)動芯片； 所述用戶功能電路包括:與所述控制電路相連的數(shù)字隔離器；其中，所述數(shù)字隔離器中的原副邊距離大于第一預(yù)設(shè)距離； 所述用戶功能電路與所述控制電路之間的安規(guī)距離大于第二預(yù)設(shè)距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器，其特征在于，所述主回路包括: 整流電路，用于將接收的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓； 濾波電路，用于對所述直流電壓進行濾波； 連接于所述整流電路與所述濾波電路之間的緩沖電路，用于上電時降低對所述濾波電路的沖擊； 與所述濾波電路相連的逆變電路，用于將所述濾波電路輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變頻器，其特征在于，所述逆變電路包括:3個IGBT組成的所述上橋、3個IGBT組成的所述下橋，及三個分別與所述下橋中3個IGBT串聯(lián)的電流采樣電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器，其特征在于，所述控制電路包括: 本機鍵盤； 分別與所述驅(qū)動電路中的驅(qū)動光耦及驅(qū)動芯片相連的信號處理電路； 與所述主回路相連的采樣電路； 分別與所述本機鍵盤、所述信號處理電路、所述采樣電路及所述數(shù)字隔離器相連的第—MCU0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器，其特征在于，所述用戶功能電路還包括: 與所述數(shù)字隔離器相連的第二 MCU ; 分別與所述第二 MCU相連的開關(guān)量輸入輸出模塊、通訊模塊、外引鍵盤及模擬量輸入輸出模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器，其特征在于，所述用戶功能電路還包括: 與所述第一 MCU相連的低速光耦；所述低速光耦中的原副邊距離所述大于第一預(yù)設(shè)距離； 分別與所述低速光耦相連的開關(guān)量輸入輸出模塊及通訊模塊； 分別與所述數(shù)字隔離器相連的外引鍵盤、ADC芯片、模擬量輸出模塊； 與所述ADC芯片相連的模擬量輸入模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)距離與所述第二預(yù)設(shè)距離均為5.5毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變頻器，其特征在于，所述濾波電路包括:串聯(lián)連接的第一電阻和第二電阻、并聯(lián)于所述第一電阻兩端的第一電容，及并聯(lián)于所述第二電阻兩端的第三電容。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變頻器，其特征在于，所述緩沖電路包括:并聯(lián)連接的第三電阻及第一開關(guān)。
【文檔編號】H02M5/458GK104506024SQ201410856620
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月31日
【發(fā)明者】張廣志, 唐益宏, 劉凱, 楊潔 申請人:深圳市英威騰電氣股份有限公司