一種用于高性能矢量變頻器的輸出電壓和頻率檢測電路制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)適用于高性能矢量變頻器檢測領(lǐng)域，提供了一種用于高性能矢量變頻器的輸出電壓和頻率檢測電路，差分放大電路模塊包括第一運(yùn)算放大器，第一運(yùn)算放大器的兩個輸入端分別連接變頻器的三相輸出電壓中的兩相，輸出端連接帶加法功能的比例放大電路模塊；帶加法功能的比例放大電路模塊包括第二運(yùn)算放大器，第二運(yùn)算放大器的反相輸入端連接差分放大電路模塊的輸出端，輸出端連接放大器電路模塊和比較器模塊；反向放大電路模塊包括第三運(yùn)算放大器，第三運(yùn)算放大器的輸出端輸出變頻器的輸出電壓；比較器模塊包括比較器，比較器的輸出端輸出變頻器的輸出頻率信號。對停機(jī)指令后電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行判斷，并且體積小，降低了應(yīng)用成本。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種用于高性能矢量變頻器的輸出電壓和頻率檢測電路
本專利技術(shù)屬于高性能矢量變頻器檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高性能矢量變頻器的輸出電壓和頻率檢測電路。
技術(shù)介紹
在積極推進(jìn)節(jié)能減排、加強(qiáng)低碳化工業(yè)生產(chǎn)的大環(huán)境下，變頻器特別是高性能矢量變頻器的開發(fā)和應(yīng)用成為必然。矢量控制的變頻器常常需要停機(jī)再啟動，變頻器殘壓檢測功能的好壞決定了此時動態(tài)過渡過程的穩(wěn)定性以及快速性；因此變頻器輸出線電壓檢測電路和輸出頻率檢測電路，在高性能矢量變頻器開發(fā)中非常關(guān)鍵。現(xiàn)有技術(shù)中高性能矢量變頻器的輸出電壓檢測技術(shù)方案中，大部分廠家的思路基本上大同小異，如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中高性能矢量變頻器的輸出電壓檢測電路原理圖，由圖1可知，變頻器輸出電壓U、V和W三相，圖1中輸入的U和W兩相，現(xiàn)有技術(shù)中高性能矢量變頻器的輸出電壓檢測方案中，在同相和反相兩個輸入端同時加入2.5V電位抬升電路，直接大電阻引入后采樣得到輸出電壓，甚至很多變頻器并沒有輸出電壓檢測這一電路環(huán)節(jié)，在殘壓檢測電路方面國內(nèi)外頂尖產(chǎn)品的設(shè)計上也是采用檢測脈沖電路，沒有考慮優(yōu)化電路，將殘壓檢測電路優(yōu)化的同時融入輸出電壓檢測電路。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)實(shí)施例的目的在于提供一種用于高性能矢量變頻器的輸出電壓和頻率檢測電路，所要解決的技術(shù)問題是：通過優(yōu)化，設(shè)計成一種電路既滿足殘壓檢測，又可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓和頻率檢測的多項(xiàng)檢測電路，并針對細(xì)節(jié)進(jìn)行高可靠性改進(jìn)設(shè)計，以滿足普通高性能矢量控制變頻器的殘壓檢測的需求。本專利技術(shù)實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種用于高性能矢量變頻器的輸出電壓和頻率檢測電路，所述檢測電路包括：差分放大電路模塊、帶加法功能的比例放大電路模塊、反向放大電路模塊和比較器模塊；所述差分放大電路模塊包括第一運(yùn)算放大器及其外圍電路，所述第一運(yùn)算放大器的兩個輸入端分別連接變頻器的三相輸出電壓中的兩相，輸出端連接所述帶加法功能的比例放大電路模塊；所述帶加法功能的比例放大電路模塊包括第二運(yùn)算放大器及其外圍電路，所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端連接所述差分放大電路模塊的輸出端，正相輸入端連接+2.5V電壓，輸出端連接所述放大器電路模塊和所述比較器模塊；所述反向放大電路模塊包括第三運(yùn)算放大器及其外圍電路，所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端連接所述帶加法功能的比例放大電路模塊的輸出端，正相輸入端接地，輸出端輸出所述變頻器的輸出電壓；所述比較器模塊包括比較器及其外圍電路，所述比較器的正相輸入端連接所述帶加法功能的比例放大電路模塊的輸出端，反相輸入端通過電阻后連接+2.5V電壓，輸出端輸出所述變頻器的輸出頻率信號。本專利技術(shù)提供的一種用于高性能矢量變頻器的輸出電壓和頻率檢測電路的第一優(yōu)選實(shí)施例中：所述第一運(yùn)算放大器U6A的外圍電路包括：輸入電阻R41、電阻R43和R49、鉗位保護(hù)二極管D7和D9、去差模干擾電容C25、反饋電阻R53、電源濾波去耦電容C23和C28以及輸出限流保護(hù)電阻R46；所述輸入電阻R41一端連接+2.5V電壓，另一端連接所述第一運(yùn)算放大器U6A的正相輸入端；所述電阻R43和R49為兆歐級電阻，所述電阻R43一端連接所述變頻器的輸出電壓的W相，另一端連接所述第一運(yùn)算放大器U6A的正相輸入端；所述電阻R49一端連接所述變頻器的輸出電壓的U相，另一端連接所述第一運(yùn)算放大器U6A的反相輸入端；所述鉗位保護(hù)二極管D7和D9分別連接所述第一運(yùn)算放大器U6A的正相輸入端和反相輸入端；所述去差模干擾電容C25兩端分別連接所述第一運(yùn)算放大器U6A的正相輸入端和反相輸入端；所述反饋電阻R53兩端分別連接所述第一運(yùn)算放大器U6A的反相輸入端和輸出端；所述電源濾波去耦電容C23一端接地，另一端連接所述第一運(yùn)算放大器U6A的正電源端，所述電源濾波去耦電容C23與所述第一運(yùn)算放大器U6A的正電源端的連接點(diǎn)還連接有+15V電壓；所述電源濾波去耦電容C28一端接地，另一端連接所述第一運(yùn)算放大器U6A的負(fù)電源端，所述電源濾波去耦電容C28與所述第一運(yùn)算放大器U6A的負(fù)電源端的連接點(diǎn)還連接有-15V電壓；所述輸出限流保護(hù)電阻R46連接于所述第一運(yùn)算放大器U6A的輸出端和所述反饋電阻R53之間。本專利技術(shù)提供的一種用于高性能矢量變頻器的輸出電壓和頻率檢測電路的第二優(yōu)選實(shí)施例中：所述第二運(yùn)算放大器U6B的外圍電路包括：輸入匹配電阻R40、電阻R42和R47、反饋電阻R51、去差模干擾電容C24以及輸出鉗位保護(hù)二極管D8；所述輸入匹配電阻R47一端連接所述差分放大電路模塊，另一端連接所述第二運(yùn)算放大器U6B的反相輸入端；所述電阻R40和所述電阻R42并聯(lián)后一端連接+2.5V電壓，另一端連接所述第二運(yùn)算放大器U6B的正相輸入端；所述反饋電阻R51兩端分別連接所述第二運(yùn)算放大器U6B的反相輸入端和輸出端；所述去差模干擾電容C24兩端分別連接所述第二運(yùn)算放大器U6B的正相輸入端和反相輸入端；所述輸出鉗位保護(hù)二極管D8連接所述第二運(yùn)算放大器U6B的輸出端。本專利技術(shù)提供的一種用于高性能矢量變頻器的輸出電壓和頻率檢測電路的第三優(yōu)選實(shí)施例中：所述第三運(yùn)算放大器U8A的外圍電路包括：輸入匹配電阻R54和電阻R56、反饋電阻R57、濾波電容C33、電源去耦濾波電容C30和C32以及輸出低通濾波電阻R55和電容C31；所述輸入匹配電阻R54一端接地，另一端連接所述第三運(yùn)算放大器U8A的的正相輸入端；所述輸入匹配電阻R56一端連接所述帶加法功能的比例放大電路模塊，另一端連接所述第三運(yùn)算放大器U8A的反相輸入端；所述反饋電阻R57和所述濾波電容C33并聯(lián)后兩端分別連接所述第三運(yùn)算放大器U8A的反相輸入端和輸出端；所述電源去耦濾波電容C30一端接地，另一端連接所述第三運(yùn)算放大器U8A的正電源端，所述電源去耦濾波電容C30與所述第一運(yùn)算放大器U8A的正電源端的連接點(diǎn)還連接有+15V電壓；所述電源去耦濾波電容C32一端接地，另一端連接所述第一運(yùn)算放大器U8A的負(fù)電源端，所述電源去耦濾波電容C32與所述第一運(yùn)算放大器U8A的負(fù)電源端的連接點(diǎn)還連接有-15V電壓；所述輸出低通濾波電阻R55一端連接所述第三運(yùn)算放大器U8A的輸出端，另一端連接所述電容C31的一端，所述電容C31的另一端接地，所述輸出低通濾波電阻R55與所述電容C31的連接點(diǎn)輸出，得到所述變頻器的輸出線電壓值。本專利技術(shù)提供的一種用于高性能矢量變頻器的輸出電壓和頻率檢測電路的第四優(yōu)選實(shí)施例中：所述比較器U7的外圍電路包括：輸入電阻R45、阻抗匹配電阻R50和R52、濾波電容C29、電容C26、可靠比較用輸入輸出跨接的大容量電阻R39，輸出濾波電阻R48和電容C27以及上拉電阻R44；所述輸入電阻R45一端連接所述帶加法功能的比例放大電路模塊，另一端連接所述比較器U7的正相輸入端；所述阻抗匹配電阻R50一端連接+2.5V電壓，另一端連接所述比較器U7的反相輸入端；所述電阻R52與所述濾波電容C29并聯(lián)后一端接地，另一端通過所述電容C26連接所述比較器U7的正相輸入端；所述可靠比較用輸入輸出跨接的大容量電阻R39兩端分別連接所述比較器U7的正相輸入端和輸出端；所述上拉電阻R44一端連接+5V電壓，另一端連接所述比較器U7的輸出端；所述輸出濾波電阻R48一端連接所述比較器U7的輸出端，另一端連接所述電容C27的一端，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于高性能矢量變頻器的輸出電壓和頻率檢測電路，其特征在于，所述檢測電路包括：差分放大電路模塊、帶加法功能的比例放大電路模塊、反向放大電路模塊和比較器模塊；所述差分放大電路模塊包括第一運(yùn)算放大器及其外圍電路，所述第一運(yùn)算放大器的兩個輸入端分別連接變頻器的三相輸出電壓中的兩相，輸出端連接所述帶加法功能的比例放大電路模塊；所述帶加法功能的比例放大電路模塊包括第二運(yùn)算放大器及其外圍電路，所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端連接所述差分放大電路模塊的輸出端，正相輸入端連接+2.5V電壓，輸出端連接所述放大器電路模塊和所述比較器模塊；所述反向放大電路模塊包括第三運(yùn)算放大器及其外圍電路，所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端連接所述帶加法功能的比例放大電路模塊的輸出端，正相輸入端接地，輸出端輸出所述變頻器的輸出電壓；所述比較器模塊包括比較器及其外圍電路，所述比較器的正相輸入端連接所述帶加法功能的比例放大電路模塊的輸出端，反相輸入端通過電阻后連接+2.5V電壓，輸出端輸出所述變頻器的輸出頻率信號。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于高性能矢量變頻器的輸出電壓和頻率檢測電路，其特征在于，所述檢測電路包括：差分放大電路模塊、帶加法功能的比例放大電路模塊、反向放大電路模塊和比較器模塊；所述差分放大電路模塊包括第一運(yùn)算放大器及其外圍電路，所述第一運(yùn)算放大器的兩個輸入端分別連接變頻器的三相輸出電壓中的兩相，輸出端連接所述帶加法功能的比例放大電路模塊；所述帶加法功能的比例放大電路模塊包括第二運(yùn)算放大器及其外圍電路，所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端連接所述差分放大電路模塊的輸出端，正相輸入端連接+2.5V電壓，輸出端連接所述放大器電路模塊和所述比較器模塊；所述反向放大電路模塊包括第三運(yùn)算放大器及其外圍電路，所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端連接所述帶加法功能的比例放大電路模塊的輸出端，正相輸入端接地，輸出端輸出所述變頻器的輸出電壓；所述比較器模塊包括比較器及其外圍電路，所述比較器的正相輸入端連接所述帶加法功能的比例放大電路模塊的輸出端，反相輸入端通過電阻后連接+2.5V電壓，輸出端輸出所述變頻器的輸出頻率信號。2.如權(quán)利要求1所述的檢測電路，其特征在于，所述第一運(yùn)算放大器U6A的外圍電路包括：輸入電阻R41、電阻R43和R49、鉗位保護(hù)二極管D7和D9、去差模干擾電容C25、反饋電阻R53、電源濾波去耦電容C23和C28以及輸出限流保護(hù)電阻R46；所述輸入電阻R41一端連接+2.5V電壓，另一端連接所述第一運(yùn)算放大器U6A的正相輸入端；所述電阻R43和R49為兆歐級電阻，所述電阻R43一端連接所述變頻器的輸出電壓的W相，另一端連接所述第一運(yùn)算放大器U6A的正相輸入端；所述電阻R49一端連接所述變頻器的輸出電壓的U相，另一端連接所述第一運(yùn)算放大器U6A的反相輸入端；所述鉗位保護(hù)二極管D7和D9分別連接所述第一運(yùn)算放大器U6A的正相輸入端和反相輸入端；所述去差模干擾電容C25兩端分別連接所述第一運(yùn)算放大器U6A的正相輸入端和反相輸入端；所述反饋電阻R53兩端分別連接所述第一運(yùn)算放大器U6A的反相輸入端和輸出端；所述電源濾波去耦電容C23一端接地，另一端連接所述第一運(yùn)算放大器U6A的正電源端，所述電源濾波去耦電容C23與所述第一運(yùn)算放大器U6A的正電源端的連接點(diǎn)還連接有+15V電壓；所述電源濾波去耦電容C28一端接地，另一端連接所述第一運(yùn)算放大器U6A的負(fù)電源端，所述電源濾波去耦電容C28與所述第一運(yùn)算放大器U6A的負(fù)電源端的連接點(diǎn)還連接有-15V電壓；所述輸出限流保護(hù)電阻R46連接于所述第一運(yùn)算放大器U6A的輸出端和所述反饋電阻R53之間。3.如權(quán)利要求1所述的檢測電路，其特征在于，所述第二運(yùn)算放大器U6B的外圍電路包括：輸入匹配電阻R40、電阻R42和R47、反饋電阻R51、去差模干擾電容C24以及輸出鉗位保護(hù)二極管D8；所述輸入匹配電阻R47一端連接所述差分放大電路模塊，另一端連接所述第二運(yùn)算放大器U6B的反相輸入端；所述電阻R40和所述電阻R42并聯(lián)后一端連接+2.5V電...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫林波，杜小剛，
申請(專利權(quán))人：武漢武新電氣科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42