[实用新型]一种变频器输出电流的检测和短路保护电路

说明书

本实用新型公开了一种变频器输出电流的检测和短路保护电路，包括分别与变频器三相相电流连接的第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器；第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器均连接有一个滤波电路，且滤波电路还与一个分压比较电路连接；其中分压比较电路包括两个比较器，且滤波电路分别与两个比较器连接，且两个比较器上分别接入正电源分压电路和负电源分压电路。解决了现有变频器短路保护方案中输出短路保护不完整，短路保护相应时间慢以及保护电路的抗扰性差的技术问题。

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，涉及一种电流检测和保护电路，具体涉及一种变频器输出电流的检测和短路保护电路。

背景技术

目前，变频器广泛应用到工业等各个控制领域，对变频器稳定性，可靠性和安全性的要求越来越高，而在使用过程中，电机绝缘损坏，接线错误等都会造成变频器输出短路，短路瞬间的大电流会超出IGBT模块正常电流的工作区。在IGBT要求的额定短路时间内如果不能有效的关断IGBT，会使IGBT短路过流而损坏。

为了保证变频器稳定可靠的工作，同时保证变频器装置在运行过程中不被损坏，需要设计各种保护功能，其中，输出短路保护功能需要在设计中优先考虑。因此输出短路保护的完整性，短路保护响应时间的快速性，以及短路保护电路的抗扰性和经济性等是考核变频器性能的一个重要指标。

实用新型内容

本实用新型提供了一种变频器输出电流的检测和短路保护电路，解决了现有变频器短路保护方案中输出短路保护不完整，短路保护相应时间慢以及保护电路的抗扰性差的技术问题。

本实用新型的技术方案是：一种变频器输出电流的检测和短路保护电路，包分别与变频器三相相电流连接的第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器；第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器均连接滤波电路，且滤波电路连接分压比较电路；其中分压比较电路包括两个比较器，且滤波电路与第一比较器的正极和第二比较器的负极连接，且第一比较器的正极端接入正电源分压电路，第二比较器的负极端接入负电源分压电路。

更进一步的，本实用新型的特点还在于：

其中滤波电路包括一个滤波电阻和一个接地的滤波电容；且滤波电阻与电流传感器连接，滤波电阻和滤波电容均与分压比较电路连接，且滤波电阻接地。

其中滤波电阻为50-150Ω，滤波电容为100pF-1nF。

其中正电源分压电路包括+15V电源和两个电阻组成的分压电路，且两个电阻并联在第一比较器的正极端上。

其中负电源分压电路包括-15V电源和两个电阻组成的分压电路，且两个电阻并联在第二比较器的负极端上。

其中比较器为LM211比较器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：将传统的毫欧精密电阻检测转换为电流传感器进行检测，使强电和弱电进行了隔离，并且避免了毫欧电阻检测容易受到干扰的缺陷。电流传感器输出与电流相对应的电压信号后，直接与正电源分压电路和负电源分压电路提供的短路正负阈值电压相比较，省去了传统检测升压单元和运放处理，从而使得电路更简单，短路响应时间更快。正电源分压电路和负电源分压电路提供正负阈值电压比传统正电源分压电路计算保护电压的上限和下限电路上简单，分压计算简单，参数更容易匹配；使用本电路，短路保护相应的时间能够小于IGBT额定短路时间10us。

更进一步的，电压信号滤波时间受电流信号RC滤波参数的影响，RC的滤波参数较小，滤波时间较小，但是滤波效果变差，变频器抗扰能力下降，容易误触发短路信号，误报短路故障；RC的滤波参数较大，滤波效果好，变频器抗扰能力提高，但是滤波时间较长，易使短路保护时间超过额定短路时间，从而使短路失效，损坏变频器。因此需要选择合适的RC滤波参数，经过计算和实验验证，滤波电阻选择50～150Ω，滤波电容选择100pF～1nF。