一种变频器开关电源电路的制作方法

本实用新型涉及变频器技术领域，更具体地说，涉及一种变频器开关电源电路。

背景技术：

变频器(Variable-frequency Drive，VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率的方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器依靠内部IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)模块的导通/截止来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。随着工业自动化程度的不断提高，变频器得到了广泛的应用。因此，如何保障变频器的运行安全，是一个需要考虑的重要问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种安全性能较高的变频器开关电源电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种变频器开关电源电路，包括第一电阻、第一电容、第二电阻、第一二极管、场效应管及集成电路，所述第一电阻的一端与IGBT的输出回路连接，用于检测所述IGBT输出的电流信号，

所述第一电阻的另一端耦接于所述集成电路的取样信号输入端，并将所述电流信号输入集成电路，与所述集成电路内的基准信号进行比较，

所述第一电容的一端及所述第二电阻的一端与所述IGBT的正电压输出端连接，所述第一电容的另一端及所述第二电阻的另一端与所述第一二极管的负极连接，所述第一二极管的正极耦接于所述场效应管的漏极，所述场效应管的栅极耦接于所述集成电路的信号输出端，

若所述电流信号大于所述基准信号，则所述集成电路向所述场效应管输出低电平信号，所述低电平信号用于关闭所述场效应管，使得所述IGBT的输出回路断路。

可选地，还包括变压器及第二二极管，所述变压器具有第一绕组及第二绕组，所述第一绕组的一端与所述第一电容的一端及所述第二电阻的一端共同连接，所述第一绕组的另一端耦接于所述第一二极管的正极，

所述第二绕组的一端耦接于所述第二二极管的正极，所述第二绕组的另一端与所述第一电阻的一端连接。

可选地，还包括第二电容及第三电阻，所述第二电容的负极与所述IGBT的负电压输出端连接，所述第二电容的正极与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端耦接于所述IGBT的正电压输出端。

可选地，还包括第三二极管及光电耦合器，所述第三二极管的负极与所述光电耦合器的信号输入端连接，所述光电耦合器的信号输出端与所述集成电路的基准信号端连接。

可选地，还包括第四电阻及第三电容，所述第四电阻的一端与所述集成电路的基准电压输出端连接，所述第四电阻的另一端耦接于所述第三电容的正极，所述第三电容的负极与所述集成电路的公共端连接。

在本实用新型所述的变频器开关电源电路中，主要包括第一电阻、效应管及集成电路。第一电阻的一端与集成电路的取样信号输入端连接，集成电路的信号输出端与场效应管的栅极连接，通过电平信号控制场效应管的导通/截止。其中，第一电阻用于检测IGBT输出的电流信号，并将电流信号输入集成电路的取样信号输入端，与集成电路内的基准信号进行比较，若电流信号大于基准信号，则集成电路向场效应管输出低电平信号，低电平信号用于关闭场效应管的输出回路，使得IGBT的输出回路断路，保护IGBT不受过载或过流的影响，进而延长IGBT的使用周期。与现有技术相比，本实用新型的变频器开关电源电路在电路出现异常时，能够及时断开IGBT的输出回路，安全性更高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是变频器开关电源电路的部分电路图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

图1是变频器开关电源电路的部分电路图。如图1所示，变频器开关电源电路主要包括第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2、第二电阻R2、变压器Tr1、第一二极管D1、第二二极管D2、场效应管Q1、集成电路U1及光电耦合器U2。具体地，第一电阻R1用于检测IGBT输出的电压信号，并将电压信号转换为电流信号。集成电路U1具有监测、运算及驱动MOSFET功率管的作用，其具有八个管脚，具体为：Vcc对应电压信号输入端；Vref对应基准信号端；Rt对应复位端；GND对应电路公共端；Out对应信号输出端；Ifb对应取样信号输入端；Comp对应补偿输入端；Vfb对应电压反馈输入端。进一步地，第一电阻R1的一端与IGBT的输出回路连接，用于检测IGBT输出的电流信号，第一电阻R1的另一端耦接于集成电路U1的取样信号输入端，并将检测的电流信号输入集成电路U1，与集成电路U1内设定的基准信号进行比较。

集成电路U1的信号输出端与场效应管Q1的栅极连接，并将驱动信号输入场效应管Q1，用于驱动场效应管Q1。具体地，场效应管Q1为N沟道型增强型MOS管，具有放大、恒流源及电子开关的作用。场效应管Q1的源极与集成电路U1的取样信号输入端连接，场效应管Q1的漏极与第一二极管D1的正极连接。

第一二极管D1具有整流的作用。具体地，第一二极管D1的负极与第一电容C1的一端及第二电阻R2一端共同连接，第一电容C1的另一端及第二电阻R2另一端连接，第一电容C1与第二电阻R2的并联电路连接在IGBT的输出回路上。

进一步地，开关电路还包括变压器Tr1，其具有四组绕组，分别为第一绕组N1、第二绕组N2、第三绕组N3及第四绕组N4。其中，第一绕组N1的一端与第一二极管D1的正极连接，第一绕组N1的另一端与第一电容C1的一端、第二电阻R2的一端及IGBT的输出回路连接。

IGBT的一组电流信号经第一电容C1及第二电阻R2后输入变压器Tr1的第一绕组N1，再由变压器Tr1的第四绕组N4向负载输出，驱动负载工作。

IGBT的另一组电流信号(即：取样信号)经第一电阻R1输入集成电路U1，与集成电路U1设定的基准信号进行比较，若输入的电流信号(取样信号)值大于基准信号时，则是负载侧电路出现过流或过载的情况。此时，集成电路U1向场效应管Q1输入低电平信号，使场效应管Q1由导通变为截止，进而关闭场效应管Q1，使得IGBT的输出回路处于断路状态，能够有效地保护IGBT不受瞬间峰值电流的影响或击穿，延长变频器的使用周期。

在本实施方式中，为了提高开关电源电路的稳定性，可在电路中设置第二电容、第三电阻及第二二极管。具体地，第二电容C2具有滤波的作用，第三电阻R3用于提供启动电流，第二二极管D2具有整流的作用

第二电容C2的正极与第三电阻R3的一端及第二二极管D2的负极共同连接，第二电容C2的负极耦接于IGBT的负电压端(电路中N端)，第三电阻R3的另一端耦接于IGBT的正电压端(电路中P端)，第二二极管D2的正极与变压器Tr1的第二绕组N2的一端连接，第三电阻R3的一端与集成电路U1的电压信号输入端连接，为集成电路U1提供驱动电流，触发集成电路U1。

在本实施方式中，为了稳定电路的振荡频率，可在电路中设置第四电阻及第三电容。具体地，第四电阻R4的一端与集成电路U1的基准信号端连接，第四电阻R4的另一端与集成电路U1的复位端及第三电容C3的正极共同连接，第三电容C3的负极与集成电路U1的复位端及公共端共同连接，第四电阻R4、第三电容C3及集成电路U1构成了振荡回路的一部分。

在本实施方式中，为了减少外部信号对集成电路的影响，可在电路中设置第五电阻及第四电容。具体地，第五电阻R5及第四电容C4并联连接，第四电容C4用于滤波。第五电阻R5的一端及第四电容C4的一端与集成电路U1的补偿输入端共同连接，第五电阻R5的另一端及第四电容C4的另一端与集成电路U1的电压反馈输入端共同连接，以提高输入的反馈信号的质量。

在本实施方式中，为了保证稳压电路的可靠性，可在电路中设置光电耦合器、第三二极管、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻及第六电容。具体地，光电耦合器U2用于光信号单向传输，在输出信号端对输入端无反馈，可有效阻断电路或系统之间的电联系且隔离性能好，输入端与输出端之间完全实现电隔离，工作稳定可靠。第三二极管D3具有整流的作用。第三二极管D3的正极与变压器Tr1的第三绕组N3的一端连接，第三二极管D3的负极耦接于光电耦合器U2的信号输入端(即；发光二极管的正极)，光电耦合器U2的信号输出端与集成电路U1的基准信号端连接，光电耦合器U2的另一信号输出端与第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端耦接于集成电路U1的电压反馈输入端，其中，稳压电路输出的电压值为+5V电压。光电耦合器U2将稳压电路的输出电压取样反馈至集成电路U1内，与集成电路U1内的基准电压进行比较，监测输出的电压值是否正常。

进一步地，第七电阻R7的一端与集成电路U1的电压反馈输入端连接，第七电阻R7的另一端与外部电路连接。其中，第八电阻R8的一端与第三二极管D3的负极及第六电容C6的正极连接，第八电阻R8的另一端与光电耦合器U2的信号输入端(即；发光二极管的正极)连接，第八电阻R8将检测稳压电路输出的电压信号反馈至集成电路U1。

第六电容C6的负极与变压器Tr1的第三绕组N3的另一端连接。第九电阻R9的一端与光电耦合器U2的信号输出端(即；发光二极管的负极)连接，第九电阻R9的另一端与第八电阻R8的一端及第十电阻R10的一端共同连接，第十电阻R10的另一端耦接于第十一电阻R11的一端，共同构成稳压电路。其中，在第九电阻R9与第十一电阻R11之间设置有反向二极管D4。

在本实施方式中，为了保证负载运行的可靠性，可在电路中设置第五电容。其中，第五电容C5具有滤波及吸收波峰的作用。具体地，第五电容C5的正极与变压器Tr1的第四绕组N4的一端连接，第五电容C5的负极耦接于变压器Tr1的第四绕组N4的另一端，负载连接在第五电容C5的两端，逆变电路(及IGBT桥臂)逆变输出的电压，一组电流经过第一电阻R1、第一电容C1及第二电阻R2后，加在变压器Tr1的第一绕组N1上，经过降压后通过第四绕组N4输出到负载，可对负载的电流进行有效的监测，能够有效地保护IGBT不受瞬间短路电流的损坏。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。