正弦变频器的电流检测电路
5页1、正弦S1NE300型7。5kW 变频器的电流检测电路电源/驱动板与主板MCU由J2、J5排线端子连接,J2端子排之前的位于电源/驱动板的部分为电流检 测的前级电路,J5端子以后的位于MCU主板的部分为后级电路。但考虑电路的衔接及电路分类、信号流 程分析的方便,将正弦SINE300型7.5kW变频器电流检测与保护电路,分为前置电流检测电路、电流检 测模拟信号处理电路一、电流检测模拟信号处理电路二、电流检测开关量信号形成电路等四个部分,旨在故障报警、停机保护所需的各种信号.分析和说明本例机型对前置电路所输出的电流检测信号,在后续电路不同的处理方法,以生成模拟或开关量 的多路电流检测信号,提供MCU内部运算控制、显示、W*U+U0U*2 in1 out1 7V+V0V*1 Vc1UIWIU7C32 C34Vc1R38iniVI680in2VeiU6 1/4LF347A78403 in2out2 64 Ve1 Ve2 5Vc2 8outl 7R191201R191 2002R1922002U6 1/4LF347U6 1/4LF347R210 1201图 1 前置电流检测电路1、前置电流检测电路
2、(见上图1)前置电流检测电路,即J2/J5端子排之前、位于电源/驱动板的电流检测电路,由电流采样电阻、线性 光耦合器、运放电路等组成。本例机型的前置电路,只在U、V输出电流回路串接了 R7、R60两只电流采样电阻,未采集W相电流 检测信号。或者说,省去了 W相的直接电流采样电路,而由采集到的U、V相电流信号,“间接合成”出 W相信号由电工一正弦交流理论可知,三相交流电具有固定的空间/电气相位关系,并相互构成电流回路, 任意两意交流电中必定包含了第三相交流电的信息,在已知U、V相交流值的情况下,可由计算得出W相 的交流值.U、V相输出电流信号,在电流信号采样电阻R7、R60上转化为数十毫伏级的微弱电压信号,送入由线性光耦合器 U5、U7 的输入侧,经光、电隔离和放大处理后,输出差分信号再送入后级 U6 内部两级运算放 大器构成的差分放大器,形成UI、VI电流检测信号;UI、VI电流检测信号,先送入加法器电路U6 (由U6 的12、13、14脚内部电路和外围元件组成),经过矢量加减,得到“合成” W相电流检测信号WI,然后UI、VI、WI等3相输出电流检测信号,经J2/J5排线端子的25、
3、26、28脚,输入MCU主板电路。124 ADCINA2J2/J525VI R941001R18210033VU40 1/4 3V乂、LM347_IhR1883001R2551001R184 Zi3001-125 ADCINA1D26土C22C152 丄图 2 电流检测模拟信号处理电路一由前置电路来的UI、VI、WI电流检测信号,分作第一路电流检测信号,输入运放电路U40内部3组 放大器和外围元件组成的电压跟随器电路,缓冲后由1、7、8脚输出,经D25、D26、D27保护二极管双 向钳位(3只二极管为贴片3端器件,每只内含两只二极管),RC滤除高频干扰信号后,形成03V以内的 电压信号,输入MCU的模拟信号输入端124、125、126脚。供内部程序运算,用于在操作显示面板显示 运行电流值,起动过程中检测电流变化,进行VVV/F控制等。图1、图2都用于对检测电流信号表现为交流电压信号模拟信号的处理和放大,可称为模拟 信号放大电路。3、电流检测模拟信号处理电路二(见图3)由U6输出的UI、VI、WI电流检测信号,分作第二路电流检测信号,输入由运放电路U9内部4组 放大器和外围元件组成的精密
4、全波整流器电路,整流为六波头的脉冲动直流信号电压后,经U6反相器8、9、 10脚内部放大器和外围元件构成的反相器,对信号进行倒相处理,形成IUVW综合电流信号,送入后级电 路。U9的1/2/3、810、12/13/14脚内部3组放大部与外接D4、D5、D6二极管及其它元件,组成精密半 波整流器电路,UI、VI、WI电流检测信号同时送入反相求各电路(U9 5、6、7内部放大器和外围元件构成), U9内部4组放大器及外围元件组成了 3相全波整流器电路,若运行频率为50Hz,则U9的7脚输出整流 电压为六波头的频率值为300Hz的三相电流检测信号.IUIW 综合电流信号,经 U40(12/13/14 脚内部放大器 )和外围元件组成的电压跟随器处理后 ,输出IUVW*信号供后级电路,同时IUVW*信号,经钳位电路、RC滤波电路进行钳位保护和滤波后,送入MCU 的模拟信号输入端123 脚,供内部程序进行输出缺相等故障判断。该路信号虽然为模拟电压信号,但 MCU 对输入信号不再注意电压幅度的高低,只是据信号“波头数”的多少,判断是否有输出缺相故障发生 更注重信号的数字性质。该信号只在运行中起作用。
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