變頻器驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種變頻器驅(qū)動電路，包括多路脈沖整流模塊、與所述多路脈沖整流模塊電連接的三電平逆變模塊及諧波抑制模塊。所述諧波抑制模塊電連接于所述多路脈沖整流模塊及所述三電平逆變模塊之間，用于濾除所述多路脈沖整流模塊的輸出信號中包含的諧波信號。本實用新型還提供一種變頻器驅(qū)動電路短路檢測方法。上述變頻器驅(qū)動電路及其短路檢測方法可以抑制變頻器驅(qū)動電路整流側(cè)的諧波，進而提高整體電路的功率因數(shù)，并可實時判斷整流側(cè)是否發(fā)生短路。
【專利說明】
變頻器驅(qū)動電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及變頻器驅(qū)動電路，尤其涉及一種包含十二脈沖整流的變頻器驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在交流電機的多種調(diào)速方法中，變頻調(diào)速系統(tǒng)因為其調(diào)速時平滑性好、效率高、相對穩(wěn)定性好、調(diào)速范圍較大、精度高等優(yōu)點，近年來得到廣泛的應(yīng)用。隨著變頻器技術(shù)向高壓、大功率發(fā)展，中點鉗位式三電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由于它具有良好的系統(tǒng)性能越來越受到人們的接受。采用中點鉗位式三電平逆變器拓?fù)浣咏Y(jié)構(gòu)的高壓大功率變頻器往往為提高整流側(cè)的性能采用十二脈沖整流或中點鉗位式三電平PWM整流器。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的十二脈沖整流的三電平變頻器其整流側(cè)中點往往直接和逆變側(cè)中點相連，如附圖1所示，其整流側(cè)的諧波較大，進而功率因數(shù)不能得到有效地提升。因此有必要提出一種改進型的變頻器驅(qū)動電路來克服上述缺陷。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于，提供一種變頻器驅(qū)動電路，其能抑制整流側(cè)的諧波，進而提高功率因數(shù)。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型一實施方式提供一種變頻器驅(qū)動電路，用于變頻器中，包括多路脈沖整流模塊、與所述多路脈沖整流模塊電連接的三電平逆變模塊及諧波抑制模塊。所述諧波抑制模塊電連接于所述多路脈沖整流模塊及所述三電平逆變模塊之間，用于濾除所述多路脈沖整流模塊的輸出信號中包含的諧波信號。
[0006]優(yōu)選地，所述諧波抑制模塊包括第一諧波抑制單元及第二諧波抑制單元，所述第一諧波抑制單元的第一端電連接于所述多路脈沖整流模塊的中端，所述第一諧波抑制單元的第二端電連接于所述第二諧波抑制單元的第一端，所述第二諧波抑制單元的第二端電連接于所述三電平逆變模塊的中端，所述第二諧波抑制單元的第三端電連接于所述多路脈沖整流模塊的第一端及所述三電平逆變模塊的第一端，所述第二諧波抑制單元的第四端電連接于所述多路脈沖整流模塊的第二端及所述三電平逆變模塊的第二端。
[0007]優(yōu)選地，所述第一諧波抑制單元包括第一電容、第一電阻及可調(diào)電阻，所述第一電容的一端電連接于所述多路脈沖整流模塊的中端，所述第一電容的另一端電連接于所述第一電阻，所述第一電阻的另一端電連接于所述第二諧波抑制單元的一端，所述可調(diào)電阻的一端電連接于所述多路脈沖整流模塊的中端，所述可調(diào)電阻的另一端電連接于所述第二諧波抑制單元的一端。
[0008]優(yōu)選地，所述第二諧波抑制單元包括第二電容、第三電容、第二電阻、第三電阻及第四電阻，所述第二電阻的一端電連接于所述多路脈沖整流模塊的第一端及所述三電平逆變模塊的第一端，所述第二電阻的另一端電連接于所述第二電容的一端，所述第二電容的另一端電連接于所述第一諧波抑制單元的另一端及所述第三電容的一端，所述第三電容的另一端電連接于所述第三電阻的一端，所述第三電阻的另一端電連接于所述多路脈沖整流模塊的第二端及所述三電平逆變模塊的第二端，所述第四電阻的一端電連接于所述第一諧波抑制單元的另一端，所述第四電阻的另一端電連接于所述三電平逆變模塊的中端。
[0009]優(yōu)選地，所述變頻器驅(qū)動電路還包括短路檢測模塊，電連接于所述第一諧波抑制單元，用于偵測所述第一諧波抑制單元的第一端與第二端之間的電位差，以判斷所述多路脈沖整流模塊是否存在短路。
[0010]優(yōu)選地，所述短路檢測模塊包括依次串聯(lián)連接的降壓單元、整流單元、比較單元及顯示單元，所述降壓單元用于對所述第一諧波抑制單元兩端的電位差進行降壓處理，所述整流單元用于對所述降壓單元輸出的電信號進行整流，所述比較單元用于將整流后的電信號與預(yù)設(shè)閾值進行比較，所述顯示單元用于根據(jù)所述比較單元的比較結(jié)果信號來輸出短路指示信號。
[0011]優(yōu)選地，所述降壓單元包括第五電阻、第六電阻、第七電阻及第一放大器，所述第五電阻的一端電連接于所述第一諧波抑制單元的第一端，所述第五電阻的另一端電連接于所述第一放大器的反向輸入端，所述第六電阻的一端電連接于所述第一諧波抑制單元的第二端，所述第六電阻的另一端電連接于所述第一放大器的正向輸入端，所述第一放大器的輸出端電連接于所述整流單元，所述第七電阻電連接于所述第一放大器的反向輸入端與輸出端之間。
[0012]優(yōu)選地，所述整流單元包括第一二極管、第二二極管、第八電阻、第九電阻、第十電阻及第二放大器，所述第一二極管的正極電連接于所述降壓單元，所述第一二極管的負(fù)極電連接于所述第八電阻的一端，所述第八電阻的另一端電連接于所述第二放大器的反向輸入端，所述第二二極管的負(fù)極電連接于所述第一二極管的正極，所述第二二極管的正極電連接于所述第九電阻的一端，所述第九電阻的另一端電連接于所述第二放大器的正向輸入端，所述第二放大器的輸出端電連接于所述比較單元，所述第十電阻電連接于所述第二放大器的反向輸入端與輸出端之間。
[0013]優(yōu)選地，所述比較單元包括滯環(huán)比較器，所述顯示單元包括發(fā)光二極管。
[0014]本實用新型的有益效果:本實用新型提供一種變頻器驅(qū)動電路及其短路檢測方法，抑制變頻器驅(qū)動電路整流側(cè)的諧波，進而提高驅(qū)動電路的功率因數(shù)，同時還可以實時檢測并顯示整流側(cè)是否發(fā)生短路。
[0015]為了能更進一步了解本實用新型的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本實用新型的詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制。
【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)一實施方式中變頻器驅(qū)動電路的電路圖；
[0017]圖2為本實用新型一實施方式中變頻器驅(qū)動電路的模塊圖；
[0018]圖3為本實用新型另一實施方式中變頻器驅(qū)動電路的模塊圖；
[0019]圖4為本實用新型一實施方式中變頻器驅(qū)動電路的電路圖；
[0020]圖5為本實用新型一實施方式中短路檢測模塊的電路圖。
【具體實施方式】
[0021]為更進一步闡述本實用新型所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本實用新型的優(yōu)選實施例及其附圖進行詳細(xì)描述。
[0022]圖2為本實用新型一實施方式中變頻器驅(qū)動電路100的模塊圖。變頻器驅(qū)動電路100可以使用在變頻器中。在本實施方式中，變頻器驅(qū)動電路100包括多路脈沖整流模塊1、與多路脈沖整流模塊I電連接的三電平逆變模塊2及諧波抑制模塊3。諧波抑制模塊3電連接于多路脈沖整流模塊I及三電平逆變模塊2之間，諧波抑制模塊3用于濾除多路脈沖整流模塊I的輸出信號中包含的諧波信號，以避免脈沖整流模塊I中所包含的諧波信號對三電平逆變模塊2造成干擾，影響變頻器驅(qū)動電路100的功率因數(shù)。在本實施方式中，多路脈沖整流模塊I優(yōu)選為十二路脈沖整流模塊，其包括十二個整流二極管。
[0023]請同時參閱圖3及圖4，在本實用新型一實施方式中，諧波抑制模塊3包括第一諧波抑制單元31及第二諧波抑制單元32。第一諧波抑制單元31的第一端電連接于多路脈沖整流模塊I的中端，第一諧波抑制單元31的第二端電連接于第二諧波抑制單元32的第一端，第二諧波抑制單元32的第二端電連接于三電平逆變模塊2的中端，第二諧波抑制單元32的第三端電連接于多路脈沖整流模塊I的第一端及三電平逆變模塊2的第一端，第二諧波抑制單元32的第四端電連接于多路脈沖整流模塊I的第二端及三電平逆變模塊2的第二端。在本實施方式中，三電平逆變模塊2的第一端與第二端分別為變頻器驅(qū)動電路100第一電壓輸出端與第二電壓輸出端。
[0024]在本實用新型一實施方式中，第一諧波抑制單元31包括第一電容Cl、第一電阻Rl及可調(diào)電阻RX1。第一電容Cl的一端電連接于多路脈沖整流模塊I的中端，第一電容Cl的另一端電連接于第一電阻Rl，第一電阻Rl另一端電連接于第二諧波抑制單元32的一端，可調(diào)電阻RXl的一端電連接于多路脈沖整流模塊I的中端，可調(diào)電阻RXl的另一端電連接于第二諧波抑制單元32的一端。第二諧波抑制單元32包括第二電容C2、第三電容C3、第二電阻R2、第三電阻R3及第四電阻R4。第二電阻R2的一端電連接于多路脈沖整流模塊I的第一端及三電平逆變模塊2的第一端，第二電阻R2的另一端電連接于第二電容C2的一端，第二電容C2的另一端電連接于第一電阻Rl的另一端及第三電容C3的一端，第三電容C3的另一端電連接于第三電阻R3的一端，第三電阻R3的另一端電連接于多路脈沖整流模塊I的第二端及三電平逆變模塊2的第二端，第四電阻R4的一端電連接于第一電阻Rl的另一端，第四電阻R4的另一端電連接于三電平逆變模塊2的中端。在本實施方式中，多路脈沖整流模塊I包括2對六路脈沖整流電路，2對六路脈沖整流電路的公共端為多路脈沖整流模塊I的中端，其余兩端分別為多路脈沖整流模塊I的第一端、第二端。變頻器驅(qū)動電路100通過第一諧波抑制單元31及第二諧波抑制單元32來實現(xiàn)濾除多路脈沖整流模塊I輸出端所包含的諧波，提高整體電路的功率因數(shù)。
[0025]作為對本實用新型的進一步改進，變頻器驅(qū)動電路100還包括短路檢測模塊4，短路檢測模塊4電連接于第一諧波抑制單元31，用于偵測第一諧波抑制單元31的第一端與第二端之間的電位差，并與預(yù)設(shè)閾值進行比較從而來判斷多路脈沖整流模塊I是否存在短路。在本實施方式中，短路檢測模塊4用于偵測可調(diào)電阻RXl兩端的電壓，并與預(yù)設(shè)閾值進行比較從而來判斷多路脈沖整流模塊I是否存在短路。
[0026]在本實用新型一實施方式中，短路檢測模塊4包括依次串聯(lián)連接的降壓單元41、整流單元42、比較單元43及顯示單元44。降壓單元41用于對第一諧波抑制單元31(亦即可調(diào)電阻RXl)兩端的電位差進行降壓處理，整流單元42用于對降壓單元41輸出的電信號進行整流，比較單元43用于將整流后的電信號與預(yù)設(shè)閾值進行比較，顯示單元44用于根據(jù)比較單元43的比較結(jié)果信號來輸出短路指示信號。
[0027]請同時參閱圖5，在本實用新型一實施方式中，降壓單元41包括第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7及第一放大器OPl。第五電阻R5的一端電連接于可調(diào)電阻RXl的一端，第五電阻R5的另一端電連接于第一放大器OPI的反向輸入端，第六電阻R6的一端電連接于可調(diào)電阻RXI的另一端，第六電阻R6的另一端電連接于第一放大器OPI的正向輸入端，第一放大器OPl的輸出端電連接于整流單元42，第七電阻R7電連接于第一放大器OPl的反向輸入端與輸出端之間。整流單元42包括第一二極管D1、第二二極管D2、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻RlO及第二放大器0P2。第一二極管Dl的正極電連接于第一放大器OPl的輸出端，第一二極管Dl的負(fù)極電連接于第八電阻R8的一端，第八電阻R8的另一端電連接于第二放大器0P2的反向輸入端，第二二極管D2的負(fù)極電連接于第一二極管Dl的正極，第二二極管D2的正極電連接于第九電阻R9的一端，第九電阻R9的另一端電連接于第二放大器0P2的正向輸入端，第二放大器0P2的輸出端電連接于比較單元43，第十電阻RlO電連接于第二放大器0P2的反向輸入端與輸出端之間。比較單元43包括滯環(huán)比較器0P3，通過設(shè)置滯環(huán)比較器0P3可以避免其輸出端信號出現(xiàn)反復(fù)變化。顯示單元44包括發(fā)光二極管，用于指示比較器的輸出結(jié)果，以輸出短路指示信號。
[0028]本實用新型一實施方式中還介紹了一種變頻器驅(qū)動電路短路檢測方法，該變頻器驅(qū)動電路短路檢測方法用于變頻器驅(qū)動電路100中，該變頻器驅(qū)動電路短路檢測方法包括以下步驟:偵測多路脈沖整流模塊I的中端與三電平逆變模塊2的中端之間的電位差并與預(yù)設(shè)閾值比較，并根據(jù)比較結(jié)果信號來判斷變頻器驅(qū)動電路100是否發(fā)生短路。
[0029]綜上所述，本實用新型提供一種變頻器驅(qū)動電路及其短路檢測方法，抑制變頻器驅(qū)動電路整流側(cè)的諧波，進而提高驅(qū)動電路的功率因數(shù)，同時還可以實時檢測并顯示整流側(cè)是否發(fā)生短路。
[0030]以上所述，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本實用新型權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種變頻器驅(qū)動電路，用于變頻器中，包括多路脈沖整流模塊及與所述多路脈沖整流模塊電連接的三電平逆變模塊，其特征在于，所述多路脈沖整流模塊還包括諧波抑制模塊，電連接于所述多路脈沖整流模塊及所述三電平逆變模塊之間，用于濾除所述多路脈沖整流模塊的輸出信號中包含的諧波信號。2.如權(quán)利要求1所述的變頻器驅(qū)動電路，其特征在于，所述諧波抑制模塊包括第一諧波抑制單元及第二諧波抑制單元，所述第一諧波抑制單元的第一端電連接于所述多路脈沖整流模塊的中端，所述第一諧波抑制單元的第二端電連接于所述第二諧波抑制單元的第一端，所述第二諧波抑制單元的第二端電連接于所述三電平逆變模塊的中端，所述第二諧波抑制單元的第三端電連接于所述多路脈沖整流模塊的第一端及所述三電平逆變模塊的第一端，所述第二諧波抑制單元的第四端電連接于所述多路脈沖整流模塊的第二端及所述三電平逆變模塊的第二端。3.如權(quán)利要求2所述的變頻器驅(qū)動電路，其特征在于，所述第一諧波抑制單元包括第一電容、第一電阻及可調(diào)電阻，所述第一電容的一端電連接于所述多路脈沖整流模塊的中端，所述第一電容的另一端電連接于所述第一電阻，所述第一電阻的另一端電連接于所述第二諧波抑制單元的一端，所述可調(diào)電阻的一端電連接于所述多路脈沖整流模塊的中端，所述可調(diào)電阻的另一端電連接于所述第二諧波抑制單元的一端。4.如權(quán)利要求2所述的變頻器驅(qū)動電路，其特征在于，所述第二諧波抑制單元包括第二電容、第三電容、第二電阻、第三電阻及第四電阻，所述第二電阻的一端電連接于所述多路脈沖整流模塊的第一端及所述三電平逆變模塊的第一端，所述第二電阻的另一端電連接于所述第二電容的一端，所述第二電容的另一端電連接于所述第一諧波抑制單元的另一端及所述第三電容的一端，所述第三電容的另一端電連接于所述第三電阻的一端，所述第三電阻的另一端電連接于所述多路脈沖整流模塊的第二端及所述三電平逆變模塊的第二端，所述第四電阻的一端電連接于所述第一諧波抑制單元的另一端，所述第四電阻的另一端電連接于所述三電平逆變模塊的中端。5.如權(quán)利要求2所述的變頻器驅(qū)動電路，其特征在于，還包括短路檢測模塊，電連接于所述第一諧波抑制單元，用于偵測所述第一諧波抑制單元的第一端與第二端之間的電位差，以判斷所述多路脈沖整流模塊是否存在短路。6.如權(quán)利要求5所述的變頻器驅(qū)動電路，其特征在于，所述短路檢測模塊包括依次串聯(lián)連接的降壓單元、整流單元、比較單元及顯示單元，所述降壓單元用于對所述第一諧波抑制單元兩端的電位差進行降壓處理，所述整流單元用于對所述降壓單元輸出的電信號進行整流，所述比較單元用于將整流后的電信號與預(yù)設(shè)閾值進行比較，所述顯示單元用于根據(jù)所述比較單元的比較結(jié)果信號來輸出短路指示信號。7.如權(quán)利要求6所述的變頻器驅(qū)動電路，其特征在于，所述降壓單元包括第五電阻、第六電阻、第七電阻及第一放大器，所述第五電阻的一端電連接于所述第一諧波抑制單元的第一端，所述第五電阻的另一端電連接于所述第一放大器的反向輸入端，所述第六電阻的一端電連接于所述第一諧波抑制單元的第二端，所述第六電阻的另一端電連接于所述第一放大器的正向輸入端，所述第一放大器的輸出端電連接于所述整流單元，所述第七電阻電連接于所述第一放大器的反向輸入端與輸出端之間。8.如權(quán)利要求6所述的變頻器驅(qū)動電路，其特征在于，所述整流單元包括第一二極管、第二二極管、第八電阻、第九電阻、第十電阻及第二放大器，所述第一二極管的正極電連接于所述降壓單元，所述第一二極管的負(fù)極電連接于所述第八電阻的一端，所述第八電阻的另一端電連接于所述第二放大器的反向輸入端，所述第二二極管的負(fù)極電連接于所述第一二極管的正極，所述第二二極管的正極電連接于所述第九電阻的一端，所述第九電阻的另一端電連接于所述第二放大器的正向輸入端，所述第二放大器的輸出端電連接于所述比較單元，所述第十電阻電連接于所述第二放大器的反向輸入端與輸出端之間。9.如權(quán)利要求6所述的變頻器驅(qū)動電路，其特征在于，所述比較單元包括滯環(huán)比較器，所述顯示單元包括發(fā)光二極管。
【文檔編號】H02M1/12GK205453482SQ201521107987
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月28日
【發(fā)明人】劉振海, 徐占軍, 羅自永
【申請人】深圳市庫馬克新技術(shù)股份有限公司