电机控制器母线电压保护电路及保护执行电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种电机控制器母线电压保护电路及保护执行电路，包括母线电压采样及滤波电路、母线电压比较电路；母线电压采样电路包括分压电路、光电耦合电路、差分放大电路，母线电压比较电路包括参考电压调理电路、滞回比较电路；分压电路的输出端连接光电耦合电路的输入端，光电耦合电路的输出端连接差分放大电路的输入端、差分放大电路的输出端连接滞回比较电路的输入端，滞回比较电路的输入端连接参考电压调理电路的输出端。本实用新型专利技术响应速度快，避免了因转换速度过低，导致保护不及时而导致的电机控制器过压损坏；本实用新型专利技术具有可调的滞回区间，避免在保护点附近来回切换，造成对系统的冲击，提高了电机控制系统寿命以及稳定性。

Bus Voltage Protection Circuit and Protection Execution Circuit of Motor Controller

The utility model provides a bus voltage protection circuit and protection execution circuit for motor controller, including bus voltage sampling and filtering circuit, bus voltage comparison circuit; bus voltage sampling circuit includes voltage divider circuit, photoelectric coupling circuit, differential amplifier circuit, bus voltage comparison circuit includes reference voltage regulation circuit and hysteresis comparison circuit; and the output of the voltage divider circuit includes a reference voltage regulation circuit and a hysteresis comparison circuit. The input end of the photoelectric coupling circuit is connected with the output end of the photoelectric coupling circuit, the input end of the differential amplifier circuit is connected with the output end of the differential amplifier circuit, and the input end of the hysteretic comparison circuit is connected with the output end of the reference voltage conditioning circuit. The utility model has the advantages of fast response, avoiding over-voltage damage of motor controller caused by low conversion speed and improper protection; the utility model has adjustable hysteresis interval, avoiding switching back and forth near the protection point, resulting in impact on the system, and improving the life and stability of the motor control system.

【技术实现步骤摘要】
电机控制器母线电压保护电路及保护执行电路
本技术涉及电机控制
，具体地涉及电机控制器母线电压保护电路及保护执行电路。
技术介绍
当输入电压波动或者电机运行状态波动时，输入功率和电机消耗功率的短暂不平衡，可能导致母线电压升高，存在导致功率器件损坏的危险，因此对电机母线的电压保护就尤为重要，传统对电机控制器母线的电压保护方法主要有以下两种：1、采集母线电压并滤波，经过AD转换，将结果传给MCU，由MCU作出判断及处理；然而这种方法响应慢，电机转换速度过低时常常导致保护不及时；2、采集母线电压并滤波，经过普通比较电路，将结果传给MCU，由MCU作出判断及处理；然而这种方法在保护点附近来回切换，造成对系统的冲击，过度的冲击会造成系统寿命减少，稳定性变差，容易造成器件损坏。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种电机控制器母线电压保护电路及保护执行电路。根据本技术的一个方面，提供一种电机控制器母线电压保护电路，包括母线电压采样及滤波电路、母线电压比较电路；其中，母线电压采样电路包括分压电路、光电耦合电路、差分放大电路，母线电压比较电路包括参考电压调理电路、滞回比较电路；分压电路的输出端连接光电耦合电路的输入端，光电耦合电路的输出端连接差分放大电路的输入端、差分放大电路的输出端连接滞回比较电路的输入端，滞回比较电路的输入端连接参考电压调理电路的输出端。优选地，所述分压电路包括输入端C_UT、一个或多个串联分压电阻、电阻R43、输出端CUT；其中，输入端C_UT连接串联分压电阻的一端，串联分压电阻的另一端分别连接输出端CUT、电阻R43的一端，电阻R43的另一端接地。优选地，所述光电耦合电路包括电阻R19、电容C10、电容C7、光电耦合器IC2、电容C6、电容C8，其中，电阻R19的一端连接分压电路的输出端CUT，电阻R19的另一端分别连接电容C10的一个极板、光电耦合器IC2的2脚，电容C10的另一个极板分别连接地、光电耦合器IC2的3脚、光电耦合器IC2的4脚，光电耦合器IC2的1脚分别连接高压侧电源、电容C7的一个极板，电容C7的另一个极板连接地，光电耦合器IC2的5脚连接地，光电耦合器IC2的6脚连接电容C8的一个极板，电容C8的另一个极板连接光电耦合器IC2的7脚，光电耦合器IC2的8脚分别连接低压侧电源、电容C6的一个极板，电容C6的另一个极板连接地；光电耦合器IC2的6脚为输出端VOUT-，光电耦合器IC2的7脚为输出端VOUT+，所述光电耦合器IC2的型号为ACPL-C87AT。优选地，所述差分放大电路包括电阻R20、电阻R21、电容C11、电阻R25、运算放大器IC4、电阻R14、电容C2、输出端VDC；其中，电阻R20的一端连接光电耦合电路中的光电耦合器IC2的输出端VOUT+，电阻R20的另一端分别连接电容C11的一个极板、电阻R25的一端、运算放大器IC4的同相输入端，电容C11的另一个极板分别连接电阻R25的另一端、地，运算放大器IC4的第一电源端连接低压侧电源，运算放大器IC4的第二电源端连接地，运算放大器IC4的输出端连接输出端VDC，运算放大器IC4的反相输入端分别连接电阻R21的一端、电阻R14的一端、电容C2的一个极板，电阻R21的另一端连接光电耦合电路中的光电耦合器IC2的输出端VOUT-，电阻R14的另一端连接光电耦合电路的光电耦合器IC2的输出端VOUT-，电阻R14的另一端分别连接电容C2的另一个极板、输出端VDC。优选地，所述参考电压调理电路包括电阻R939、电阻R941、电容C933、运算放大器IC3、输出端REF；其中，电阻R939的一端连接模拟电源，电阻R939的另一端分别连接电阻R941的一端、电容C933的一个极板、运算放大器IC3的同相输入端，电阻R941的另一端分别连接电容C933的另一个极板、地，运算放大器IC3的第一电源端连接模拟电源，运算放大器IC3的第二电源端连接地，运算放大器IC3的输出端分别连接运算放大器IC3的反相输入端、输出端REF。优选地，所述滞回比较电路包括电阻R831、运算放大器IC1、电阻R829、电阻R830、电阻R832、电容C842、输出端VDC_OUT；其中，电阻R831的一端连接参考电压调理电路的输出端REF，电阻R831的另一端分别连接电阻R829的一端、运算放大器IC1的同相输入端，运算放大器IC1的反相输入端连接差分放大电路的输出端VDC，运算放大器IC1的第一电源端连接比较器电源，运算放大器IC1的第二电源端连接地，运算放大器IC1的输出端连接分别连接电阻R830的一端、电阻R829的另一端、电阻R832的一端，电阻R830的另一端连接数字电源，电阻R832的另一端分别连接电容C842的一个极板、输出端VDC_OUT，电容C842的另一个极板连接地。根据本技术的另一个方面，提供一种电机控制器母线电压保护执行电路，包括所述的电机控制器母线电压保护电路，还包括MCU、保护执行器件；MCU分别连接滞回比较电路的输出端、保护执行器件的输入端。与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：1、本技术具有更快的响应速度，避免了因转换速度过低，导致保护不及时而导致的电机控制器过压损坏。2、本技术具有可调的滞回区间，避免在保护点附近来回切换，造成对系统的冲击，提高了电机控制系统寿命以及稳定性。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本技术的工作流程图。图2为本技术的电路连接示意图。图3为本技术的分压电路图。图4为本技术的光电耦合电路图。图5为本技术的差分放大电路图。图6为本技术的参考电压调理电路图。图7为本技术的滞回比较电路图。图中：GND_UB表示高压侧地，+5VUB表示高压侧5V供电电源，+5VANA1表示低压侧5V供电电源，GND_ANA1表示低压侧地，IN-A表示运放反向输入端，IN+A表示运放同向输入端，AD+5V表示模拟5V供电电源正，GND_ANA表示电源地，VDIG33+3.3V表示数字3.3V电源正，KL_30+16V表示比较器16V供电电源正。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本技术的保护范围。根据本技术的一个方面，提供一种电机控制器母线电压保护电路，如图2所示，包括母线电压采样及滤波电路、母线电压比较电路；其中，母线电压采样电路包括分压电路、光电耦合电路、差分放大电路，母线电压比较电路包括参考电压调理电路、滞回比较电路；分压电路的输出端连接光电耦合电路的输入端，光电耦合电路的输出端连接差分放大电路的输入端、差分放大电路的输出端连接滞回比较电路的输入端，滞回比较电路的输入端连接参考电压调理电路的输出端。如图3所示，所述分压电路包括输入端C_UT、一个或多个串联分压电阻、电阻R43、输出端CUT；其中，输入端C_UT连接串联分压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机控制器母线电压保护电路，其特征在于，包括母线电压采样及滤波电路、母线电压比较电路；其中，母线电压采样电路包括分压电路、光电耦合电路、差分放大电路，母线电压比较电路包括参考电压调理电路、滞回比较电路；分压电路的输出端连接光电耦合电路的输入端，光电耦合电路的输出端连接差分放大电路的输入端、差分放大电路的输出端连接滞回比较电路的输入端，滞回比较电路的输入端连接参考电压调理电路的输出端。

【技术特征摘要】
1.一种电机控制器母线电压保护电路，其特征在于，包括母线电压采样及滤波电路、母线电压比较电路；其中，母线电压采样电路包括分压电路、光电耦合电路、差分放大电路，母线电压比较电路包括参考电压调理电路、滞回比较电路；分压电路的输出端连接光电耦合电路的输入端，光电耦合电路的输出端连接差分放大电路的输入端、差分放大电路的输出端连接滞回比较电路的输入端，滞回比较电路的输入端连接参考电压调理电路的输出端。2.根据权利要求1所述的电机控制器母线电压保护电路，其特征在于，所述分压电路包括输入端C_UT、一个或多个串联分压电阻、电阻R43、输出端CUT；其中，输入端C_UT连接串联分压电阻的一端，串联分压电阻的另一端分别连接输出端CUT、电阻R43的一端，电阻R43的另一端接地。3.根据权利要求1所述的电机控制器母线电压保护电路，其特征在于，所述光电耦合电路包括电阻R19、电容C10、电容C7、光电耦合器IC2、电容C6、电容C8，其中，电阻R19的一端连接分压电路的输出端CUT，电阻R19的另一端分别连接电容C10的一个极板、光电耦合器IC2的2脚，电容C10的另一个极板分别连接地、光电耦合器IC2的3脚、光电耦合器IC2的4脚，光电耦合器IC2的1脚分别连接高压侧电源、电容C7的一个极板，电容C7的另一个极板连接地，光电耦合器IC2的5脚连接地，光电耦合器IC2的6脚连接电容C8的一个极板，电容C8的另一个极板连接光电耦合器IC2的7脚，光电耦合器IC2的8脚分别连接低压侧电源、电容C6的一个极板，电容C6的另一个极板连接地；光电耦合器IC2的6脚为输出端VOUT-，光电耦合器IC2的7脚为输出端VOUT+，所述光电耦合器IC2的型号为ACPL-C87AT。4.根据权利要求1所述的电机控制器母线电压保护电路，其特征在于，所述差分放大电路包括电阻R20、电阻R21、电容C11、电阻R25、运算放大器IC4、电阻R14、电容C2、输出端VDC；其中，电阻R20的一端连接光电耦合电路中的光电耦合器IC2的输出端VOUT+，电阻R20的另一端分别连接电容C11的一个极板、电阻R25的一端、运算放大器IC4的同相输入端，电容C11的另一个极板分别连接电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁克银，张建伟，
申请(专利权)人：江苏力信电气技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32