一種針對(duì)變頻器過(guò)流問(wèn)題的igbt驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及變頻器。一種針對(duì)變頻器過(guò)流問(wèn)題的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，包括一電源模塊，電源模塊連接一IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，IGBT驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)有一三相整流電路，三相整流電路連接一功率輸出電路，電源模塊與IGBT驅(qū)動(dòng)模塊之間設(shè)有一自鎖繼電器，自鎖繼電器包括動(dòng)觸點(diǎn)和對(duì)動(dòng)觸點(diǎn)閉合后鎖緊的自鎖機(jī)構(gòu)，還包括一用于輸入導(dǎo)通信號(hào)的導(dǎo)通信號(hào)引入端，導(dǎo)通信號(hào)引入端通過(guò)一信號(hào)處理模塊，信號(hào)處理模塊連接一電流傳感器，電流傳感器位于第二三相整流電路與功率輸出電路之間。本專(zhuān)利增設(shè)有一電流傳感器，可通過(guò)電流傳感器時(shí)時(shí)感測(cè)輸出電流，一旦輸出電流異常，可通過(guò)信號(hào)處理模塊啟動(dòng)自鎖繼電器，切斷IGBT驅(qū)動(dòng)模塊的供電，實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的過(guò)流保護(hù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種針對(duì)變頻器過(guò)流問(wèn)題的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種對(duì)變頻器過(guò)流問(wèn)題的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路。

【背景技術(shù)】
[0002]變頻器是一種電機(jī)調(diào)速過(guò)程中常用的設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速。變頻器在電路上采用了大量的功率器件，并且以較高的頻率導(dǎo)通開(kāi)斷。目前，由于絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)具有容易驅(qū)動(dòng)且能以尚的開(kāi)關(guān)頻率處理大電流和尚電壓的特點(diǎn)，因而國(guó)內(nèi)外大功率變頻器廣泛使用IGBT作為功率開(kāi)關(guān)器件。當(dāng)變頻器輸出端電流過(guò)大時(shí)，容易造成馬達(dá)或變頻器損壞，因此對(duì)IGBT的驅(qū)動(dòng)保護(hù)就成為了關(guān)系到變頻器整機(jī)工作可靠性的重要課題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種針對(duì)變頻器過(guò)流問(wèn)題的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路。
[0004]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]一種針對(duì)變頻器過(guò)流問(wèn)題的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，包括一電源模塊，所述電源模塊連接一 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)有一第二三相整流電路，所述第二三相整流電路連接一功率輸出電路，其特征在于，所述電源模塊與所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊之間設(shè)有一自鎖繼電器，所述自鎖繼電器包括動(dòng)觸點(diǎn)和對(duì)動(dòng)觸點(diǎn)閉合后鎖緊的自鎖機(jī)構(gòu)，還包括一用于輸入導(dǎo)通信號(hào)的導(dǎo)通信號(hào)引入端，所述導(dǎo)通信號(hào)引入端通過(guò)一信號(hào)處理模塊，所述信號(hào)處理模塊連接一電流傳感器，所述電流傳感器位于所述第二三相整流電路與所述功率輸出電路之間。
[0006]本專(zhuān)利增設(shè)有一電流傳感器，可通過(guò)電流傳感器時(shí)時(shí)感測(cè)輸出電流，一旦輸出電流異常，可通過(guò)信號(hào)處理模塊啟動(dòng)所述自鎖繼電器，切斷IGBT驅(qū)動(dòng)模塊的供電，實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的過(guò)流保護(hù)。
[0007]所述第二三相整流電路與所述功率輸出電路之間僅設(shè)有所述電流傳感器，沒(méi)有電解電容濾波電路。沒(méi)有電解電容濾波電路可在降低生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上，取得了耐高溫，體積小，功率因素高，并且可以保證輸出電壓的穩(wěn)定等有益效果。
[0008]所述信號(hào)處理模塊還連接一無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射模塊，以通過(guò)所述無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射模塊對(duì)外發(fā)送報(bào)警信號(hào)。
[0009]所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊包括一第一三相整流電路，所述第一三相整流電路，所述第一三相整流電路是一由6個(gè)整流二極管組成的不可控全波整流橋；
[0010]所述第一三相整流電路后方并聯(lián)有一第一吸收電容，所述第一吸收電容的后方串聯(lián)有一個(gè)充電電阻，所述充電電阻的后方串聯(lián)有一保險(xiǎn)管，所述保險(xiǎn)管的后方并聯(lián)有一電解電容濾波電路，所述電解電容濾波電路的后方并聯(lián)有一第二吸收電容，所述第二吸收電容的后方并聯(lián)有所述第二三相整流電路；
[0011 ] 所述第二三相整流電路是一由六個(gè)整流模塊組成的整流橋，所述六個(gè)整流模塊均由一個(gè)絕緣柵雙極型晶體管和一個(gè)續(xù)流二極管構(gòu)成。以提高控制的穩(wěn)定性。
[0012]所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，還包括一三相IGBT模塊下臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述三相IGBT模塊下臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別與三個(gè)或門(mén)器件的第一輸入端相連接，所述三個(gè)或門(mén)器件的第二輸入端與信號(hào)處理模塊連接，所述三個(gè)或門(mén)器件的輸出端分別與所述第一三相整流電路和所述第二三相整流電路的下臂相連接。本實(shí)用新型通過(guò)故障信號(hào)與或門(mén)的配合工作，在變頻器輸出過(guò)流的情況下，通過(guò)偵測(cè)電路用三個(gè)或門(mén)將IGBT模塊下臂驅(qū)動(dòng)關(guān)閉，切斷IGBT模塊下臂的驅(qū)動(dòng)電壓，使得輸出電流幅值下降，保護(hù)變頻器及馬達(dá)不因過(guò)流而損壞。
[0013]所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，還包括一三相IGBT模塊上臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述三相IGBT模塊上臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接一所述第一三相整流電路和所述第二三相整流電路的上臂相。
[0014]另外，充電電阻的設(shè)置，可以有效防止開(kāi)機(jī)上電瞬間電容對(duì)地短路，燒壞儲(chǔ)能電容開(kāi)機(jī)前電容二端的電壓為0V;所以在上電(開(kāi)機(jī))的瞬間電容對(duì)地為短路狀態(tài)。如果不加充電電阻在整流橋與電解電容之間，則相當(dāng)于380V電源直接對(duì)地短路，瞬間整流橋通過(guò)無(wú)窮大的電流導(dǎo)致整流橋炸掉。一般而言變頻器的功率越大，充電電阻越小。所述充電電阻優(yōu)選阻值選擇范圍為10 Ω到300Ω的充電電阻。第二吸收電容的設(shè)置可有效吸收IGBT的過(guò)流與過(guò)壓能量。
[0015]所述電解電容濾波電路由四個(gè)電解電容和兩個(gè)均壓電阻構(gòu)成。為了或得較好的蓄能和濾波作用，所述電解電容的優(yōu)選400VDC的電解電容，所述400VDC的電解電容容量?jī)?yōu)選不小于60uf/A。均壓電阻的設(shè)置可以有效避免由于儲(chǔ)能電容電壓的不均燒壞儲(chǔ)能電容的情況。因?yàn)槎€(gè)電解電容不可能做成完全一致，這樣每個(gè)電容上所承受的電壓就可能不同，承受電壓高的發(fā)熱嚴(yán)重(電容里面有等效串聯(lián)電阻)或超過(guò)耐壓值而損壞。
[0016]所述電流傳感器優(yōu)選霍爾電流傳感器。所述霍爾電流傳感器連接所述第二三相整流電路的三相輸出端的其中兩相上。用于檢測(cè)輸出電流值。所述霍爾電流傳感器選用額定電流為電機(jī)額定電流的1.5到2.5倍的霍爾電流傳感器。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的主要部分的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0019]參照?qǐng)D1，一種針對(duì)變頻器過(guò)流問(wèn)題的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，包括一電源模塊10，電源模塊10連接一 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，IGBT驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)有一第二三相整流電路7，第二三相整流電路7連接一功率輸出電路，電源模塊10與IGBT驅(qū)動(dòng)模塊之間設(shè)有一自鎖繼電器11，自鎖繼電器11包括動(dòng)觸點(diǎn)和對(duì)動(dòng)觸點(diǎn)閉合后鎖緊的自鎖機(jī)構(gòu)，還包括一用于輸入導(dǎo)通信號(hào)的導(dǎo)通信號(hào)引入端，導(dǎo)通信號(hào)引入端通過(guò)一信號(hào)處理模塊9，信號(hào)處理模塊9連接一電流傳感器8，電流傳感器8位于第二三相整流電路7與功率輸出電路之間。本專(zhuān)利增設(shè)有一電流傳感器8，可通過(guò)電流傳感器8時(shí)時(shí)感測(cè)輸出電流，一旦輸出電流異常，可通過(guò)信號(hào)處理模塊9啟動(dòng)自鎖繼電器11，切斷IGBT驅(qū)動(dòng)模塊的供電，實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的過(guò)流保護(hù)。
[0020]第二三相整流電路7與功率輸出電路之間僅設(shè)有電流傳感器8，沒(méi)有電解電容濾波電路。沒(méi)有電解電容濾波電路可在降低生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上，取得了耐高溫，體積小，功率因素高，并且可以保證輸出電壓的穩(wěn)定等有益效果。
[0021]信號(hào)處理模塊9還連接一無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射模塊，以通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射模塊對(duì)外發(fā)送報(bào)警信號(hào)。電流傳感器8優(yōu)選霍爾電流傳感器?；魻栯娏鱾鞲衅鬟B接第二三相整流電路7的三相輸出端的其中兩相上。用于檢測(cè)輸出電流值?；魻栯娏鱾鞲衅鬟x用額定電流為電機(jī)額定電流的1.5到2.5倍的霍爾電流傳感器。
[0022]IGBT驅(qū)動(dòng)模塊包括一第一三相整流電路I，第一三相整流電路I，第一三相整流電路I是一由6個(gè)整流二極管組成的不可控全波整流橋；第一三相整流電路I后方并聯(lián)有一第一吸收電容2，第一吸收電容2的后方串聯(lián)有一個(gè)充電電阻3，充電電阻3的后方串聯(lián)有一保險(xiǎn)管4，保險(xiǎn)管4的后方并聯(lián)有一電解電容濾波電路5，電解電容濾波電路5的后方并聯(lián)有一第二吸收電容6，第二吸收電容6的后方并聯(lián)有第二三相整流電路7 ;第二三相整流電路7是一由六個(gè)整流模塊組成的整流橋，六個(gè)整流模塊均由一個(gè)絕緣柵雙極型晶體管和一個(gè)續(xù)流二極管構(gòu)成。以提高控制的穩(wěn)定性。另外，充電電阻的設(shè)置，可以有效防止開(kāi)機(jī)上電瞬間電容對(duì)地短路，燒壞儲(chǔ)能電容開(kāi)機(jī)前電容二端的電壓為0V;所以在上電(開(kāi)機(jī))的瞬間電容對(duì)地為短路狀態(tài)。如果不加充電電阻在整流橋與電解電容之間，則相當(dāng)于380V電源直接對(duì)地短路，瞬間整流橋通過(guò)無(wú)窮大的電流導(dǎo)致整流橋炸掉。一般而言變頻器的功率越大，充電電阻越小。充電電阻優(yōu)選阻值選擇范圍為10 Ω到300Ω的充電電阻。第二吸收電容的設(shè)置可有效吸收IGBT的過(guò)流與過(guò)壓能量。
[0023]IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，還包括一三相IGBT模塊下臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)，三相IGBT模塊下臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別與三個(gè)或門(mén)器件的第一輸入端相連接，三個(gè)或門(mén)器件的第二輸入端與信號(hào)處理模塊9連接，三個(gè)或門(mén)器件的輸出端分別與第一三相整流電路I和第二三相整流電路7的下臂相連接。本實(shí)用新型通過(guò)故障信號(hào)與或門(mén)的配合工作，在變頻器輸出過(guò)流的情況下，通過(guò)偵測(cè)電路用三個(gè)或門(mén)將IGBT模塊下臂驅(qū)動(dòng)關(guān)閉，切斷IGBT模塊下臂的驅(qū)動(dòng)電壓，使得輸出電流幅值下降，保護(hù)變頻器及馬達(dá)不因過(guò)流而損壞。IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，還包括一三相IGBT模塊上臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)，三相IGBT模塊上臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接一第一三相整流電路I和第二三相整流電路7的上臂相。
[0024]電解電容濾波電路由四個(gè)電解電容和兩個(gè)均壓電阻構(gòu)成。為了或得較好的蓄能和濾波作用，電解電容的優(yōu)選400VDC的電解電容，400VDC的電解電容容量?jī)?yōu)選不小于60uf/Ao均壓電阻的設(shè)置可以有效避免由于儲(chǔ)能電容電壓的不均燒壞儲(chǔ)能電容的情況。因?yàn)槎€(gè)電解電容不可能做成完全一致，這樣每個(gè)電容上所承受的電壓就可能不同，承受電壓高的發(fā)熱嚴(yán)重(電容里面有等效串聯(lián)電阻)或超過(guò)耐壓值而損壞。
[0025]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種針對(duì)變頻器過(guò)流問(wèn)題的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，包括一電源模塊，所述電源模塊連接一 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)有一第二三相整流電路，所述第二三相整流電路連接一功率輸出電路，其特征在于，所述電源模塊與所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊之間設(shè)有一自鎖繼電器，所述自鎖繼電器包括動(dòng)觸點(diǎn)和對(duì)動(dòng)觸點(diǎn)閉合后鎖緊的自鎖機(jī)構(gòu)，還包括一用于輸入導(dǎo)通信號(hào)的導(dǎo)通信號(hào)引入端，所述導(dǎo)通信號(hào)引入端通過(guò)一信號(hào)處理模塊，所述信號(hào)處理模塊連接一電流傳感器，所述電流傳感器位于所述第二三相整流電路與所述功率輸出電路之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)變頻器過(guò)流問(wèn)題的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，其特征在于，所述第二三相整流電路與所述功率輸出電路之間僅設(shè)有所述電流傳感器，沒(méi)有電解電容濾波電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種針對(duì)變頻器過(guò)流問(wèn)題的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，其特征在于，所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊包括一第一三相整流電路，所述第一三相整流電路是一由6個(gè)整流二極管組成的不可控全波整流橋； 所述第一三相整流電路后方并聯(lián)有一第一吸收電容，所述第一吸收電容的后方串聯(lián)有一個(gè)充電電阻，所述充電電阻的后方串聯(lián)有一保險(xiǎn)管，所述保險(xiǎn)管的后方并聯(lián)有一電解電容濾波電路，所述電解電容濾波電路的后方并聯(lián)有一第二吸收電容，所述第二吸收電容的后方并聯(lián)有所述第二三相整流電路； 所述第二三相整流電路是一由六個(gè)整流模塊組成的整流橋，所述六個(gè)整流模塊均由一個(gè)絕緣柵雙極型晶體管和一個(gè)續(xù)流二極管構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種針對(duì)變頻器過(guò)流問(wèn)題的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，其特征在于，所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，還包括一三相IGBT模塊下臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述三相IGBT模塊下臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別與三個(gè)或門(mén)器件的第一輸入端相連接，所述三個(gè)或門(mén)器件的第二輸入端與信號(hào)處理模塊連接，所述三個(gè)或門(mén)器件的輸出端分別與所述第一三相整流電路和所述第二三相整流電路的下臂相連接。
【文檔編號(hào)】H02H7/12GK204230869SQ201420732631
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】張志卿, 甘文釗 申請(qǐng)人:上海銳帕節(jié)能科技有限公司