变频驱动电路、过流保护方法及装置制造方法及图纸

本公开提供了一种过流保护方法、过流保护装置以及包括该过流保护装置的变频驱动电路。该过流保护方法包括：监测变频驱动电路向负载提供的一驱动电流；在所述驱动电流超出一第一阈值且低于一第二阈值时，暂时降低第一、第二半导体开关器件的导通时间之比，以增加采样所述第二半导体开关器件电流的时间；其中，所述第二阈值高于所述第一阈值。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电力
，具体涉及一种过流保护方法、过流保护装置以及包括该过流保护装置的变频驱动电路。
技术介绍
随着微电子技术、电力电子技术和自动化控制技术的不断发展，变频驱动电路也得到了迅速的发展和广泛的应用。而变频驱动电路的过流往往会直接导致变频驱动电路的直流回路烧毁或者负载损坏。因此，变频驱动电路通常还配备有相应的过流保护装置。如图1中所示，为一种三相逆变全桥变频驱动电路的示意图，主要由6个半导体开关器件S1-S6组成。各个半导体开关器件的开关可以由一PWM模块提供的控制信号控制。控制6个半导体开关器件S1-S6开关顺序的不同组合，可以得到所需的三相正弦驱动电流去驱动电机等负载。此外，在图1中变频驱动电路的各个桥臂上，分别设置有采样电阻R1、R2和R3。采样电路通过采集各采样电阻两端的电压，并经过放大、滤波以及比较后可以得到一故障检测信号。在通过故障检测信号判断变频驱动电路过流时，则停止提供上述控制信号，从而控制变频驱动电路停止输出，保护变频驱动电路中的元器件。上述方案中，实现过流保护方式的必要条件是：驱动电流必须流过采样电阻，而且流过的时间必须足够保证采样电路能够完成采样以及后续处理电路能够完成保护动作。然而，在一些情况下，驱动电流流过采样电阻的时间并不足以保证采样电路能够完成采样以及后续处理电路能够完成保护动作。
技术实现思路
针对现有技术中的部分或者全部问题，本公开提供一种变频驱动电路、过流保护方法及装置，用于至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或多个问题。本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。根据本公开的第一方面，提供一种过流保护方法，应用于一变频驱动电路；所述变频驱动电路包括串联的第一、第二半导体开关器件；所述方法包括：监测所述变频驱动电路向所述负载提供的一驱动电流；在所述驱动电流超出一第一阈值且低于一第二阈值时，暂时降低所述第一、第二半导体开关器件的导通时间之比，以增加采样所述第二半导体开关器件电流的时间；其中，所述第二阈值高于所述第一阈值。在本公开的一种示例性实施方式中，所述过流保护方法还包括：在所述驱动电流超出所述第一阈值且低于所述第二阈值时，降低所述变频驱动电路的输出电压，从而降低提供的所述驱动电流。在本公开的一种示例性实施方式中，所述第一、第二半导体开关器件在基于一调制波及载波生成的控制信号控制下导通；所述过流保护方法包括：降低所述调制波的幅值，以在降低所述第一、第二半导体开关器件的导通时间之比的同时，降低所述变频驱动电路的输出电压，从而降低提供的所述驱动电流。在本公开的一种示例性实施方式中，所述降低所述调制波的幅值包括：降低所述调制波的幅值，使得所述驱动电流低于所述第一阈值。在本公开的一种示例性实施方式中，所述方法还包括：在所述驱动电流重新低于所述第一阈值后，恢复所述第一、第二半导体开关器件的导通时间之比至其降低前的水平。在本公开的一种示例性实施方式中，所述恢复所述第一、第二半导体开关器件的导通时间之比至其降低前的水平包括：恢复所述调制波的幅值至其降低前的水平。在本公开的一种示例性实施方式中，所述方法还包括：采样所述第二半导体开关器件的电流，并基于采样到的电流生成一故障判断信号。在本公开的一种示例性实施方式中，在所述驱动电流超出所述第二阈值时，停止提供所述驱动电流。在本公开的一种示例性实施方式中，所述变频驱动电路包括并联的三个桥臂；每一所述桥臂均包括依次串联的一所述第一半导体开关器件、一所述第二半导体开关器件以及一采样电阻；其中，通过获取所述采样电阻上的电压采样所述第二半导体开关器件的电流。根据本公开的第二方面，提供一种过流保护装置，应用于一变频驱动电路；所述变频驱动电路包括串联的第一、第二半导体开关器件；所述装置包括：一电流监测模块，用于监测所述变频驱动电路向所述负载提供的一驱动电流；一输出控制模块，用于在所述驱动电流超出一第一阈值且低于一第二阈值时，暂时降低所述第一、第二半导体开关器件的导通时间之比，以增加采样所述第二半导体开关器件电流的时间；其中，所述第二阈值高于所述第一阈值。在本公开的一种示例性实施方式中，输出控制模块还用于，在所述驱动电流超出所述第一阈值且低于所述第二阈值时，降低所述变频驱动电路的输出电压，从而降低提供的所述驱动电流。在本公开的一种示例性实施方式中，所述输出控制模块基于一调制波及载波生成一控制信号以控制所述第一、第二半导体开关器件的导通；以及，所述输出控制模块通过降低所述调制波的幅值，以在降低所述第一、第二半导体开关器件的导通时间之比的同时，降低所述变频驱动电路的输出电压，从而降低提供的所述驱动电流。在本公开的一种示例性实施方式中，所述降低所述调制波的幅值包括：降低所述调制波的幅值，使得所述驱动电流低于所述第一阈值。在本公开的一种示例性实施方式中，所述输出控制模块还用于，在所述驱动电流重新低于所述第一阈值后，恢复所述第一、第二半导体开关器件的导通时间之比至其降低前的水平。在本公开的一种示例性实施方式中，所述输出控制模块通过恢复所述调制波的幅值至其降低前的水平而恢复所述第一、第二半导体开关器件的导通时间之比至其降低前的水平。在本公开的一种示例性实施方式中，所述过流保护装置还包括：一故障检测模块，用于采样所述第二半导体开关器件的电流，并基于采样到的电流生成一故障判断信号。在本公开的一种示例性实施方式中，所述过流保护装置还包括：一故障保护模块，用于在所述驱动电流超出所述第二阈值时，停止提供所述驱动电流。在本公开的一种示例性实施方式中，所述变频驱动电路包括并联的三个桥臂；每一所述桥臂均包括依次串联的一所述第一半导体开关器件、一所述第二半导体开关器件以及一采样电阻；其中，通过获取所述采样电阻上的电压采样所述第二半导体开关器件的电流。根据本公开的第三方面，提供一种变频驱动电路，包括：一三相逆变全桥，其每一桥臂均包括依次串联的一第一半导体开关器件、一第二半导体开关器件以及一采样电阻；以及一上述的任意一种过流保护装置，用于对所述三相逆变全桥进行过流保护。综上所述，本公开示例性实施方式中所提供的过流保护方法、过流保护装置以及包括该过流保护装置的变频驱动电路中，在监测到驱动电流超出一第一阈值且低于一第二阈值时，暂时降低所述第一、第二半导体开关器件的导通时间之比，从而可以增加采样所述第二半导体开关器件电流的时间，保证采样电路能够完成对第二半导体开关器件电流的采样以及后续处理电路完成保护动作。进一步的，本公开中由于是降低了向负载提供的驱动电流而非停止提供，如此一方面可以起到一定的保护作用，另一方面，可以比相关技术中的过流保护方案有更大的输出转矩，避免无法达到用户设备所需的动作要求。附图说明通过参照附图详细描述其示例性实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1是一种三相逆变全桥变频驱动电路的示意图；图2是一种三相逆变全桥变频驱动电路支路电流示意图；图3是一种变频驱动电路的控制信号波形示意图；图4是本公开示例性实施方式中一种过流保护方法的流程示意图；图5是本公开示例性实施方式中降低调制波幅值的示意图；图6是降低调制波幅值后的输出电压及驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过流保护方法，应用于一变频驱动电路；所述变频驱动电路包括至少两组串联的第一、第二半导体开关器件；其特征在于，所述方法包括：监测所述变频驱动电路向所述负载提供的一驱动电流；在所述驱动电流超出一第一阈值且低于一第二阈值时，暂时降低所述第一、第二半导体开关器件的导通时间之比，以增加采样所述第二半导体开关器件电流的时间；其中，所述第二阈值高于所述第一阈值。

【技术特征摘要】
1.一种过流保护方法，应用于一变频驱动电路；所述变频驱动电路包括至少两组串联的第一、第二半导体开关器件；其特征在于，所述方法包括：监测所述变频驱动电路向所述负载提供的一驱动电流；在所述驱动电流超出一第一阈值且低于一第二阈值时，暂时降低所述第一、第二半导体开关器件的导通时间之比，以增加采样所述第二半导体开关器件电流的时间；其中，所述第二阈值高于所述第一阈值。2.根据权利要求1所述的过流保护方法，其特征在于，所述过流保护方法还包括：在所述驱动电流超出所述第一阈值且低于所述第二阈值时，降低所述变频驱动电路的输出电压，从而降低提供的所述驱动电流。3.根据权利要求1所述的过流保护方法，其特征在于，所述第一、第二半导体开关器件在基于一调制波及载波生成的控制信号控制下导通；所述过流保护方法包括：降低所述调制波的幅值，以在降低所述第一、第二半导体开关器件的导通时间之比的同时，降低所述变频驱动电路的输出电压，从而降低提供的所述驱动电流。4.根据权利要求3所述的过流保护方法，其特征在于，所述降低所述调制波的幅值包括：降低所述调制波的幅值，使得所述驱动电流低于所述第一阈值。5.根据权利要求4所述的过流保护方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述驱动电流重新低于所述第一阈值后，恢复所述第一、第二半导体开关器件的导通时间之比至其降低前的水平。6.根据权利要求5所述的过流保护方法，其特征在于，所述恢复所述第一、第二半导体开关器件的导通时间之比至其降低前的水平包括：恢复所述调制波的幅值至其降低前的水平。7.根据权利要求1所述的过流保护方法，其特征在于，所述方法还包括：采样所述第二半导体开关器件的电流，并基于采样到的电流生成一故障
\t判断信号。8.根据权利要求1所述的过流保护方法，其特征在于，在所述驱动电流超出所述第二阈值时，停止提供所述驱动电流。9.根据权利要求1-8任意一项所述的过流保护方法，其特征在于，所述变频驱动电路包括并联的三个桥臂；每一所述桥臂均包括依次串联的一所述第一半导体开关器件、一所述第二半导体开关器件以及一采样电阻；其中，通过获取所述采样电阻上的电压采样所述第二半导体开关器件的电流。10.一种过流保护装置，应用于一变频驱动电路；所述变频驱动电路包括串联的第一、第二半导体开关器件；其特征在于，所述装置包括：一电流监测模块，用于监测所述变频驱动电路向所述负载提供的一驱动电流；一输...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷悦，
申请(专利权)人：乐星产电无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32