变频器驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种变频器驱动电路，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。本实用新型还提供一种变频器驱动电路短路检测方法。上述变频器驱动电路及其短路检测方法可以抑制变频器驱动电路整流侧的谐波，进而提高整体电路的功率因数，并可实时判断整流侧是否发生短路。
【专利说明】
变频器驱动电路
技术领域
[0001]本实用新型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。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于，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]为了实现上述目的，本实用新型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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]本实用新型的有益效果:本实用新型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。
[0015]为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
【附图说明】
[0016]图1为现有技术一实施方式中变频器驱动电路的电路图；
[0017]图2为本实用新型一实施方式中变频器驱动电路的模块图；
[0018]图3为本实用新型另一实施方式中变频器驱动电路的模块图；
[0019]图4为本实用新型一实施方式中变频器驱动电路的电路图；
[0020]图5为本实用新型一实施方式中短路检测模块的电路图。
【具体实施方式】
[0021]为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。
[0022]图2为本实用新型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。
[0023]请同时参阅图3及图4，在本实用新型一实施方式中，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。
[0024]在本实用新型一实施方式中，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RX1。第一电容Cl的一端电连接于多路脉冲整流模块I的中端，第一电容Cl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Rl的另一端，第四电阻R4的另一端电连接于三电平逆变模块2的中端。在本实施方式中，多路脉冲整流模块I包括2对六路脉冲整流电路，2对六路脉冲整流电路的公共端为多路脉冲整流模块I的中端，其余两端分别为多路脉冲整流模块I的第一端、第二端。变频器驱动电路100通过第一谐波抑制单元31及第二谐波抑制单元32来实现滤除多路脉冲整流模块I输出端所包含的谐波，提高整体电路的功率因数。
[0025]作为对本实用新型的进一步改进，变频器驱动电路100还包括短路检测模块4，短路检测模块4电连接于第一谐波抑制单元31，用于侦测第一谐波抑制单元31的第一端与第二端之间的电位差，并与预设阈值进行比较从而来判断多路脉冲整流模块I是否存在短路。在本实施方式中，短路检测模块4用于侦测可调电阻RXl两端的电压，并与预设阈值进行比较从而来判断多路脉冲整流模块I是否存在短路。
[0026]在本实用新型一实施方式中，短路检测模块4包括依次串联连接的降压单元41、整流单元42、比较单元43及显示单元44。降压单元41用于对第一谐波抑制单元31(亦即可调电阻RXl)两端的电位差进行降压处理，整流单元42用于对降压单元41输出的电信号进行整流，比较单元43用于将整流后的电信号与预设阈值进行比较，显示单元44用于根据比较单元43的比较结果信号来输出短路指示信号。
[0027]请同时参阅图5，在本实用新型一实施方式中，降压单元41包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7及第一放大器OPl。第五电阻R5的一端电连接于可调电阻RXl的一端，第五电阻R5的另一端电连接于第一放大器OPI的反向输入端，第六电阻R6的一端电连接于可调电阻RXI的另一端，第六电阻R6的另一端电连接于第一放大器OPI的正向输入端，第一放大器OPl的输出端电连接于整流单元42，第七电阻R7电连接于第一放大器OPl的反向输入端与输出端之间。整流单元42包括第一二极管D1、第二二极管D2、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻RlO及第二放大器0P2。第一二极管Dl的正极电连接于第一放大器OPl的输出端，第一二极管Dl的负极电连接于第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端电连接于第二放大器0P2的反向输入端，第二二极管D2的负极电连接于第一二极管Dl的正极，第二二极管D2的正极电连接于第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端电连接于第二放大器0P2的正向输入端，第二放大器0P2的输出端电连接于比较单元43，第十电阻RlO电连接于第二放大器0P2的反向输入端与输出端之间。比较单元43包括滞环比较器0P3，通过设置滞环比较器0P3可以避免其输出端信号出现反复变化。显示单元44包括发光二极管，用于指示比较器的输出结果，以输出短路指示信号。
[0028]本实用新型一实施方式中还介绍了一种变频器驱动电路短路检测方法，该变频器驱动电路短路检测方法用于变频器驱动电路100中，该变频器驱动电路短路检测方法包括以下步骤:侦测多路脉冲整流模块I的中端与三电平逆变模块2的中端之间的电位差并与预设阈值比较，并根据比较结果信号来判断变频器驱动电路100是否发生短路。
[0029]综上所述，本实用新型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。
[0030]以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种变频器驱动电路，用于变频器中，包括多路脉冲整流模块及与所述多路脉冲整流模块电连接的三电平逆变模块，其特征在于，所述多路脉冲整流模块还包括谐波抑制模块，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。2.如权利要求1所述的变频器驱动电路，其特征在于，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。3.如权利要求2所述的变频器驱动电路，其特征在于，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。4.如权利要求2所述的变频器驱动电路，其特征在于，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。5.如权利要求2所述的变频器驱动电路，其特征在于，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。6.如权利要求5所述的变频器驱动电路，其特征在于，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。7.如权利要求6所述的变频器驱动电路，其特征在于，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。8.如权利要求6所述的变频器驱动电路，其特征在于，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。9.如权利要求6所述的变频器驱动电路，其特征在于，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。
【文档编号】H02M1/12GK205453482SQ201521107987
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月28日
【发明人】刘振海, 徐占军, 罗自永
【申请人】深圳市库马克新技术股份有限公司