一种电压检测电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电压检测电路，包括依次连接于变频器直流母线的采样模块（a）和比例分压模块（b），比例分压模块（b）的输出端连接于DSP芯片。比例分压模块（b）包括一个运算放大器（U1A）、第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）和第二电容（C2）。直流母线的被检测电压经所采样模块（a）进行分压降压后连接到运算放大器（U1A）的同向输入端和反向输入端。第十电阻（R10）和第二电容（C2）并联，一端电连接运算放大器（U1A）的反向输入端，另一端电连接运算放大器（U1A）的输出端。第十一电阻（R11）一端电连接运算放大器（U1A）的输出端，另一端连接DSP芯片。

A voltage detection circuit

【技术实现步骤摘要】
一种电压检测电路
本技术涉及变频器
，尤其涉及一种应用于变频器的直流母线电压检测电路。
技术介绍
正常情况下，变频器直流母线电压为三相电压全波整流后的平均值，380V线电压经整流后直流母线电压为540V，但由于负载惯性在发生过电压时，直流母线电压的电解电容将被充电，电压过高，此时主电路内的整流桥、电解电容跟IGBT等功率器件都有可能受到损坏。因此，当电压上升到800V时变频器会进行过压保护动作，母线电压不再上升从而确保主回路功率器件安全工作。而变频器母线电压过低时，整流桥及电解电容纹波电流会增大，会因发热量增加而导致损坏的可能，此时，变频器也会进行欠压保护动作。因此，变频器有一个正常的工作电压范围，超过或低于这个电压范围变频器要进行故障保护动作。母线电压超出变频器正常工作范围有可能导致功率器件的损坏，因此准确实时的检测母线电压显得尤为重要。常用的采样母线电压的方案为变压器采样方案，变频器电源电压由反激变压器转换获得，利用变压器原副边绕组匝比与电压成比例的特性，用副边N1绕组作为母线电压取样输出，NI输出随着母线电压的变化而线性的变化，起到强弱电隔离跟电压转换的作用，把此采样信号经处理送到DSP内进行A/D转换并进行相应的保护动作。这种变压器取样方式简单方便，成本低廉，但是受变压器影响的因素很大，由于变压器磁芯材料跟加工工艺的差异，变压器漏感会存在不一致，导致不同的变压器N1绕组跟原边的匝比存在差异，在变频器整个电压范围内，匝比的线性度也不一致，这就导致不同的机器检测出来的电压存在很大误差，同一台变频器不同的母线电压检测出来的精度也存在误差，一致性很差，严重的影响到软件性能及生产。
技术实现思路
为了解决现有技术方案中变压器母线电压取样存在的误差问题，本技术提供了一种变频器母线电压检测电路，在整个电压范围及不同变频器之间都能保证一致性良好。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种变频器母线电压检测电路，包括依次连接于变频器直流母线的采样模块和比例分压模块，比例分压模块的输出端连接于DSP芯片。进一步的，采样模块包括两路采样电路，分别电连接于变频器直流母线的P极和N极，每一路采样电路包括数个串联的电阻。优选的，每一路采样电路串联的电阻数量为四。进一步的，比例分压模块包括一个运算放大器U1A、第十电阻R10、第十一电阻R11和第二电容C2。第十电阻R10和第二电容C2并联，一端电连接所述运算放大器U1A的反向输入端，另一端电连接运算放大器U1A的输出端。第十一电阻R11一端电连接运算放大器U1A的输出端，另一端连接DSP芯片。并联的第十电阻R10、第二电容C2与运算放大器U1A的输出端的连接节点位于输出端和第十一电阻R11之间。进一步的，直流母线的被检测电压经所采样模块进行分压降压后连接到所述运算放大器U1A的同向输入端和反向输入端。进一步的，采样模块与所述运算放大器U1A同向输入端之间并联接入第九电阻R9和第一电容C1并接地，用作阻容滤波电路。进一步的，运算放大器U1A的正极供电端和负极供电端接入供电电压。优选的，运算放大器U1A的正极供电端接入+15V供电电压，负极供电端接入-15V供电电压。优选的，运算放大器U1A的型号为ATL072，DSP芯片选用通用型型号，如TI公司的TMS320C1X/C2X、TMS320C2XX/C5X、TMS320C54X/C62XX和TMS320C3X/C4X/C8X系列，AD公司的ADSP21XX系列和ADSP21XXX系列，AT&T公司的DSP16/16A、DSP32/32C，Motolora公司的MC56000、MC96002。本技术的工作原理为：变频器的直流母线中P极为直流母线电压的正极，N极为直流母线电压负极，采样模块用于电压取样作用，采样电路上串联的电阻同时也起到强弱电隔离作用；运算放大器U1A参考地为副边地，由于运放输入为差分输入，母线P极、N极对副边地的共模电压经过运算放大器U1A的同向输入端、反向输入端差分输入后消除，放大部分为P极、N极之间的取样电压，并于运算放大器U1A的输出端输出，假设副边对原边共模电压为（Vp-Vn），则运算放大器U1A输出电压VDC-DSP电压为：R10*(Vp-Vn）/(R1+R2+R3+R4)，将此电压送入DSP芯片进行A/D转换后进行显示处理，得出对应的信号电压。本技术的有益效果为：本技术提供的电压检测电路检测误差低，一致性很好。附图说明附图对本技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本技术的任何限制。图1为本技术一实施例提供的电压检测电路的结构示意图。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1中所示，本技术一实施例提供的一种电压检测电路，包括依次连接于变频器直流母线的采样模块a和比例分压模块b。所述采样模块a包括两路串联电阻R1～R4及R5～R8，比例分压模块b包括运算放大器U1A、电阻R10、电阻R11和电容C2。直流母线的P极、N极分别接入两路串联电阻R1～R4及R5～R8进行分压降压然后连接到运算放大器U1A的同向输入脚3和反向输入脚2，同向输入脚3上并联接入电阻R9和电容C1并接地。电阻R10和电容C2并联，一端电连接运算放大器U1A的反向输入端，另一端电连接运算放大器U1A的输出端。电阻R11一端电连接运算放大器U1A的输出端，另一端连接DSP芯片。运算放大器U1A的正极供电引脚8和负极供电引脚4接入供电电压，正极供电引脚8接入+15V，负极供电引脚4接入-15V供电电压。本实施例中，电阻R1～R8的电阻值均为750kΩ，电阻R9～R10的电阻值均为10kΩ，电阻R11的电阻值为0.1kΩ；电容C1～C2的容值均为0.01μF；运算放大器U1A的型号为ATL072，DSP芯片的型号为AT&T公司的DSP16/16A。本实施例中，变频器的直流母线中P极为直流母线电压的正极，N极为直流母线电压负极，电阻R1～R8起电压取样作用，由于其阻值很大，同时也起到强弱电隔离作用；运算放大器U1A参考地为副边地，由于运算放大器U1A输入为差分输入，母线P极、N极对副边地的共模电压经过运算放大器U1A的引脚2、引脚3差分输入后消除，放大部分为P极、N极之间的取样电压，并于运算放大器U1A的引脚1输出，假设副边对原边共模电压为（Vp-Vn），运放输出电压VDC-DSP电压为：R10*(Vp-Vn）/(R1+R2+R3+R4)=(Vp-Vn）/300，因此母线电压0～1000V范围对应VDC-DSP电压范围为0～3.3V，将此电压输入DSP进行A/D转换后进行显示处理，得出对应的信号电压，即可得到变频器的直流母线的电压。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压检测电路，其特征在于：/n包括依次连接于变频器直流母线的采样模块（a）和比例分压模块（b），所述比例分压模块（b）的输出端连接于DSP芯片；/n所述比例分压模块（b）包括一个运算放大器（U1A）、第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）和第二电容（C2）；/n所述直流母线的被检测电压经所采样模块（a）进行分压降压后连接到所述运算放大器（U1A）的同向输入端和反向输入端；/n所述第十电阻（R10）和第二电容（C2）并联，一端电连接所述运算放大器（U1A）的反向输入端，另一端电连接所述运算放大器（U1A）的输出端；/n所述第十一电阻（R11）一端电连接所述运算放大器（U1A）的输出端，另一端连接所述DSP芯片。/n

【技术特征摘要】
1.一种电压检测电路，其特征在于：
包括依次连接于变频器直流母线的采样模块（a）和比例分压模块（b），所述比例分压模块（b）的输出端连接于DSP芯片；
所述比例分压模块（b）包括一个运算放大器（U1A）、第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）和第二电容（C2）；
所述直流母线的被检测电压经所采样模块（a）进行分压降压后连接到所述运算放大器（U1A）的同向输入端和反向输入端；
所述第十电阻（R10）和第二电容（C2）并联，一端电连接所述运算放大器（U1A）的反向输入端，另一端电连接所述运算放大器（U1A）的输出端；
所述第十一电阻（R11）一端电连接所述运算放大器（U1A）的输出端，另一端连接所述DSP芯片。


2.根据权利要求1所述一种电压检测电路，其特征在于：所述采样模块（a）包括两路采样电...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏国军，
申请(专利权)人：惠州城市职业学院惠州商贸旅游高级职业技术学校，
类型：新型
国别省市：广东;44