变频器驱动电路及其短路检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变频器驱动电路，尤其涉及一种包含十二脉冲整流的变频器驱动电路。
【背景技术】
[0002]在交流电机的多种调速方法中，变频调速系统因为其调速时平滑性好、效率高、相对稳定性好、调速范围较大、精度高等优点，近年来得到广泛的应用。随着变频器技术向高压、大功率发展，中点钳位式三电平逆变器拓扑结构，由于它具有良好的系统性能越来越受到人们的接受。采用中点钳位式三电平逆变器拓扑接结构的高压大功率变频器往往为提高整流侧的性能采用十二脉冲整流或中点钳位式三电平PWM整流器。
[0003]现有技术的十二脉冲整流的三电平变频器其整流侧中点往往直接和逆变侧中点相连，如附图1所示，其整流侧的谐波较大，进而功率因数不能得到有效地提升。因此有必要提出一种改进型的变频器驱动电路来克服上述缺陷。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供一种变频器驱动电路，其能抑制整流侧的谐波，进而提高功率因数。
[0005]本发明的另一目的在于，提供一种变频器驱动电路短路检测方法，其能检测整流侧是否发生短路。
[0006]为了实现上述目的，本发明一实施方式提供一种变频器驱动电路，用于变频器中，包括多路脉冲整流模块、与所述多路脉冲整流模块电连接的三电平逆变模块及谐波抑制模块。所述谐波抑制模块电连接于所述多路脉冲整流模块及所述三电平逆变模块之间，用于滤除所述多路脉冲整流模块的输出信号中包含的谐波信号。
[0007]优选地，所述谐波抑制模块包括第一谐波抑制单元及第二谐波抑制单元，所述第一谐波抑制单元的第一端电连接于所述多路脉冲整流模块的中端，所述第一谐波抑制单元的第二端电连接于所述第二谐波抑制单元的第一端，所述第二谐波抑制单元的第二端电连接于所述三电平逆变模块的中端，所述第二谐波抑制单元的第三端电连接于所述多路脉冲整流模块的第一端及所述三电平逆变模块的第一端，所述第二谐波抑制单元的第四端电连接于所述多路脉冲整流模块的第二端及所述三电平逆变模块的第二端。
[0008]优选地，所述第一谐波抑制单元包括第一电容、第一电阻及可调电阻，所述第一电容的一端电连接于所述多路脉冲整流模块的中端，所述第一电容的另一端电连接于所述第一电阻，所述第一电阻的另一端电连接于所述第二谐波抑制单元的一端，所述可调电阻的一端电连接于所述多路脉冲整流模块的中端，所述可调电阻的另一端电连接于所述第二谐波抑制单元的一端。
[0009]优选地，所述第二谐波抑制单元包括第二电容、第三电容、第二电阻、第三电阻及第四电阻，所述第二电阻的一端电连接于所述多路脉冲整流模块的第一端及所述三电平逆变模块的第一端，所述第二电阻的另一端电连接于所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端电连接于所述第一谐波抑制单元的另一端及所述第三电容的一端，所述第三电容的另一端电连接于所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端电连接于所述多路脉冲整流模块的第二端及所述三电平逆变模块的第二端，所述第四电阻的一端电连接于所述第一谐波抑制单元的另一端，所述第四电阻的另一端电连接于所述三电平逆变模块的中端。
[0010]优选地，所述变频器驱动电路还包括短路检测模块，电连接于所述第一谐波抑制单元，用于侦测所述第一谐波抑制单元的第一端与第二端之间的电位差，以判断所述多路脉冲整流模块是否存在短路。
[0011]优选地，所述短路检测模块包括依次串联连接的降压单元、整流单元、比较单元及显示单元，所述降压单元用于对所述第一谐波抑制单元两端的电位差进行降压处理，所述整流单元用于对所述降压单元输出的电信号进行整流，所述比较单元用于将整流后的电信号与预设阈值进行比较，所述显示单元用于根据所述比较单元的比较结果信号来输出短路指示信号。
[0012]优选地，所述降压单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻及第一放大器，所述第五电阻的一端电连接于所述第一谐波抑制单元的第一端，所述第五电阻的另一端电连接于所述第一放大器的反向输入端，所述第六电阻的一端电连接于所述第一谐波抑制单元的第二端，所述第六电阻的另一端电连接于所述第一放大器的正向输入端，所述第一放大器的输出端电连接于所述整流单元，所述第七电阻电连接于所述第一放大器的反向输入端与输出端之间。
[0013]优选地，所述整流单元包括第一二极管、第二二极管、第八电阻、第九电阻、第十电阻及第二放大器，所述第一二极管的正极电连接于所述降压单元，所述第一二极管的负极电连接于所述第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端电连接于所述第二放大器的反向输入端，所述第二二极管的负极电连接于所述第一二极管的正极，所述第二二极管的正极电连接于所述第九电阻的一端，所述第九电阻的另一端电连接于所述第二放大器的正向输入端，所述第二放大器的输出端电连接于所述比较单元，所述第十电阻电连接于所述第二放大器的反向输入端与输出端之间。
[0014]优选地，所述比较单元包括滞环比较器，所述显示单元包括发光二极管。
[0015]本发明一实施方式还提供一种变频器驱动电路短路检测方法，用于变频器驱动电路中，所述变频器驱动电路包括多路脉冲整流模块及与所述多路脉冲整流模块电连接的三电平逆变模块，所述多路脉冲整流模块的第一端电连接于所述三电平逆变模块的第一端，所述多路脉冲整流模块的第二端电连接于所述三电平逆变模块的第二端，所述多路脉冲整流模块的中端电连接于所述三电平逆变模块的中端。所述变频器驱动电路短路检测方法包括以下步骤:侦测所述多路脉冲整流模块的中端与所述三电平逆变模块的中端之间的电位差并与预设阈值比较，以判断所述变频器驱动电路是否存在短路。
[0016]本发明的有益效果:本发明提供一种变频器驱动电路及其短路检测方法，抑制变频器驱动电路整流侧的谐波，进而提高驱动电路的功率因数，同时还可以实时检测并显示整流侧是否发生短路。
[0017]为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
【附图说明】
[0018]图1为现有技术一实施方式中变频器驱动电路的电路图；
[0019]图2为本发明一实施方式中变频器驱动电路的模块图；
[0020]图3为本发明另一实施方式中变频器驱动电路的模块图；
[0021 ]图4为本发明一实施方式中变频器驱动电路的电路图；
[0022]图5为本发明一实施方式中短路检测模块的电路图。
【具体实施方式】
[0023]为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
[0024]图2为本发明一实施方式中变频器驱动电路100的模块图。变频器驱动电路100可以使用在变频器中。在本实施方式中，变频器驱动电路100包括多路脉冲整流模块1、与多路脉冲整流模块I电连接的三电平逆变模块2及谐波抑制模块3。谐波抑制模块3电连接于多路脉冲整流模块I及三电平逆变模块2之间，谐波抑制模块3用于滤除多路脉冲整流模块I的输出信号中包含的谐波信号，以避免脉冲整流模块I中所包含的谐波信号对三电平逆变模块2造成干扰，影响变频器驱动电路100的功率因数。在本实施方式中，多路脉冲整流模块I优选为十二路脉冲整流模块，其包括十二个整流二极管。
[0025]请同时参阅图3及图4，在本发明一实施方式中，谐波抑制模块3包括第一谐波抑制单元31及第二谐波抑制单元32。第一谐波抑制单元31的第一端电连接于多路脉冲整流模块I的中端，第一谐波抑制单元31的第二端电连接于第二谐波抑制单元32的第一端，第二谐波抑制单元32的第二端电连接于三电平逆变模块2的中端，第二谐波抑制单元32的第三端电连接于多路脉冲整流模块I的第一端及三电平逆变模块2的第一端，第二谐波抑制单元32的第四端电连接于多路脉冲整流模块I的第二端及三电平逆变模块2的第二端。在本实施方式中，三电平逆变模块2的第一端与第二端分别为变频器驱动电路100第一电压输出端与第二电压输出端。
[0026]在本发明一实施方式中，第一谐波抑制单元31包括第一电容Cl、第一电阻Rl及可调电阻RXI。第一电容CI的一端电连接于多路脉冲整流模块I的中端，第一电容CI的另一端电连接于第一电阻Rl，第一电阻Rl另一端电连接于第二谐波抑制单元32的一端，可调电阻RXl的一端电连接于多路脉冲整流模块I的中端，可调电阻RXl的另一端电连接于第二谐波抑制单元32的一端。第二谐波抑制单元32包括第二电容C2、第三电容C3、第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4。第二电阻R2的一端电连接于多路脉冲整流模块I的第一端及三电平逆变模块2的第一端，第二电阻R2的另一端电连接于第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端电连接于第一电阻Rl的另一端及第三电容C3的一端，第三电容C3的另一端电连接于第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端电连接于多路脉冲整流模块I的第二端及三电平逆变模块2的第二端，第四电阻R4的一端电连接于第一电阻