[发明专利]一种变频调速器的直流母线电压检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及直流母线电压检测领域，特别是涉及一种变频调速器的直流母线电压检测装置及方法。

背景技术

变频调速器的直流母线电压是变频调速器信号检测系统中非常关键的一个参数，它直接参与到了变频器的控制算法，且直流母线电压检测的准确性决定了变频调速器的性能。

现有技术普遍采用的直流母线电压检测电路是通过为控制系统供电的开关变压器的一个副边输出来完成的，其原理是将直流母线电压作为开关变压器的输入，开关变压器的一个副边电压与直流母线电压形成对应比例。这种检测模式的电路结构复杂，响应时间较慢，实时性差，容且易受到变压器本身的振荡干扰，检测准确度不高。

鉴于开关变压器检测直流母线电压所存在的问题，本发明提出了一种电路结构简单，高可靠性的变频调速器的直流母线电压检测装置及方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种变频调速器的直流母线电压检测装置及方法，用于解决现有变频调速器的直流母线电压检测电路结构复杂、响应慢、准确度不高等问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种变频调速器的直流母线电压检测装置，包括分压限流钳位电路、差分输入放大电路和比例放大电路；

所述分压限流钳位电路，用于将直流母线电压通过分压和限流转换为毫伏级电压信号，再将毫伏级电压信号引入给差分输入放大电路；

所述差分输入放大电路，用于将引入的毫伏级电压信号放大恢复为伏级电压信号，再将伏级电压信号引入给比例放大电路；

所述比例放大电路，用于将引入的伏级电压信号放大恢复为直流母线电压实际值，并将直流母线电压实际值输出至变频调速器的控制主板。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，还包括电源电路，其连接所述差分输入放大电路和比例放大电路的供电端，用于向差分输入放大电路和比例放大电路供电。

进一步，还包括校准电路，其用于校准所述比例放大电路恢复的直流母线电压实际值与设定的变频调速器直流母线电压值是否有偏差，并消除存在的偏差。

进一步，所述校准电路包括串联的第六电阻和电位器，所述第六电阻一端连接所述比例放大电路的反相输入端，另一端连接电位器，所述电位器的另一端接地。

进一步，所述分压限流钳位电路包括第一串联电阻电路、第二串联电阻电路、第一二极管、第二二极管和第一电阻；

所述第一串联电阻电路包括串联且阻值任意的若干个电阻，其一端连接直流母线电压端，另一端连接所述差分输入放大电路的同相输入端，并同时连接第一二极管阳极、第二二极管阴极和第一电阻的一端，且第一电阻另一端接地；

所述第二串联电阻电路包括串联且阻值任意的若干个电阻，其一端连接直流母线接地端，另一端连接所述差分输入放大电路的反相输入端，并同时连接连接第一二极管阴极和第二二极管阳极。

进一步，所述分压限流钳位电路还包括用于去耦的第一电容，其与第一电阻相并联。

进一步，所述差分输入放大电路包括第一运算放大器、第二电阻、第二电容和第三电阻；

所述第一运算放大器的同相输入端和反相输入端分别为所述差分输入放大电路的同相输入端和反相输入端；

所述第一运算放大器，其同相输入端和反相输入端，用于从所述分压限流钳位电路引入毫伏级电压信号，其输出端连接第三电阻的一端，第三电阻的另一端为所述差分输入放大电路的输出端；

所述第二电阻和所述第二电容相并联，且均串联在所述第一运算放大器的反相输入端与输出端之间。

进一步，所述比例放大电路包括第二运算放大器、第四电阻和第五电阻；

所述第二运算放大器的同相输入端和反相输入端分别为所述比例放大电路的同相输入端和反相输入端；

所述第二运算放大器，其同相输入端连接所述差分输入电路的输出端，其反相输入端与输出端之间串联第四电阻，其输出端连接第五电阻，且第五电阻另一端为所述比较放大电路的输出端。

本发明的技术方案还包括一种变频调速器的直流母线电压检测方法，主要有以下步骤：

分压限流钳位步骤，将直流母线电压通过分压和限流转换为毫伏级电压信号，再将毫伏级电压信号引入给差分输入放大步骤；

差分输入放大步骤，将引入的毫伏级电压信号放大恢复为伏级电压信号，再将伏级电压信号引入给比例放大步骤；

比例放大步骤，将引入的伏级电压信号放大恢复为直流母线电压实际值，并将直流母线电压实际值输出给变频调速器的控制主板。