專利名稱：全隔離的三相變頻器驅(qū)動與保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于變頻技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全隔離的三相變頻器驅(qū)動與保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
變頻技術(shù)作為微電子控制、功率驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域的一個分支，在日常生活、工業(yè)控制、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。特別是由于變頻技術(shù)的節(jié)能效應(yīng)，進(jìn)一步加大了其應(yīng)用范疇，如電機(jī)、水泵、空調(diào)、電梯等行業(yè)都留有變頻技術(shù)的足跡。三相變頻技術(shù)是將市電通過功率變換裝置轉(zhuǎn)換為所需電壓和頻率的一種技術(shù)，特別適合于一些需要長期連續(xù)運(yùn)行、諸如風(fēng)機(jī)/泵類的大功率負(fù)載，節(jié)能效果非常明顯。過去由于受到電子技術(shù)的制約，變頻技術(shù)的途徑往往采用發(fā)電機(jī)進(jìn)行二次變頻， 但由于這種技術(shù)耗電量高、噪音大、穩(wěn)定性差，目前已逐步被淘汰，并完全被控制靈活、效率高、負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng)、響應(yīng)快、輸出波形品質(zhì)好、體積小、重量輕的變頻器所取代。變頻器驅(qū)動裝置是變頻器硬件電路的重要組成部分之一，在衡量變頻器整體可靠性的諸多因素中，可以說是首屈一指。無論從其工作特點還是電氣特點來看，現(xiàn)有變頻器驅(qū)動裝置存在以下幾點不足(I)驅(qū)動裝置工作電壓高、電流大、功率器件功耗大、發(fā)熱嚴(yán)重、極易發(fā)生電路故障，給安全生產(chǎn)帶來隱患；(2)驅(qū)動裝置被控對象的工作電流大、價格成本高，且絕大多數(shù)為產(chǎn)品的關(guān)鍵部件或執(zhí)行機(jī)構(gòu)，安全詳盡的保護(hù)措施尤為必要；(3)變頻器絕大多數(shù)情況下用于工業(yè)控制，其工作環(huán)境惡劣，如灰塵大、溫度高、濕度大、腐蝕性強(qiáng)，甚至經(jīng)常工作于電磁干擾嚴(yán)重、強(qiáng)電流、高電壓的電氣環(huán)境中，這些因素都極大地降低了驅(qū)動裝置的工作可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述不足，提供一種全隔離的三相變頻器驅(qū)動與保護(hù)裝置，該裝置實現(xiàn)了在同一控制裝置中、不同電氣特征之間的物理隔離效果，既從功能上滿足了系統(tǒng)的需求，又從可靠性上保證了系統(tǒng)的性能，大大提高了裝置的電磁兼容能力。本發(fā)明的技術(shù)方案一種全隔離的三相變頻器驅(qū)動與保護(hù)裝置，它包括控制電源整流電路I、功率電源整流電路2、反激式多路開關(guān)電源電路3、穩(wěn)壓電源電路4、互感式過電流檢測電路5、霍爾式電流檢測電路6、光電隔離式功率電源過電壓檢測電路7和相電壓驅(qū)動電路8，其中控制電源整流電路I用于整流，把工頻電源轉(zhuǎn)換為給隔離式接口電路提供供電的直流電源；功率電源整流電路2用于整流，把工頻電源整流為給相電壓驅(qū)動電路8提供功率源的直流電源；反激式多路開關(guān)電源電路3用于產(chǎn)生多路直流電源，把功率源直流電源轉(zhuǎn)換為不穩(wěn)壓的系統(tǒng)電源以及給相電壓驅(qū)動電路8提供高端驅(qū)動的浮置電源；穩(wěn)壓電源電路4用于穩(wěn)定電壓，把不穩(wěn)壓的系統(tǒng)電源轉(zhuǎn)換為可供單片機(jī)或其它邏輯電路使用的穩(wěn)定電源；互感式過電流檢測電路5用于電流檢測，把通過相電壓驅(qū)動電路8的電流信號轉(zhuǎn)換為可供單片機(jī)識別的電流反饋信號，在相電壓驅(qū)動電路8的高端、低端各設(shè)置一個；霍爾式電流檢測電路6用于電流檢測，把由相電壓驅(qū)動電路8到外接負(fù)載的電流信號轉(zhuǎn)換為可供單片機(jī)識別的電流反饋信號；光電隔離式功率電源過電壓檢測電路7用于過電壓檢測，把功率源直流電源轉(zhuǎn)換為可供單片機(jī)識別的過電壓檢測信號；相電壓驅(qū)動電路8用于逆變，把功率源直流電源轉(zhuǎn)換為3相可調(diào)交流信號。所述控制電源整流電路I包括整流器D1、電阻R1/R2/R3/R4以及濾波電容Cl I、整流二極管D3，三相工頻電源L1、L2、L3分別與整流器Dl的三個輸入端子連接，整流器Dl的共陰極端通過電阻Rl與電阻R2、電阻R3串聯(lián)，整流二極管D3的陽極與電阻R3連接，整流二極管D3的陰極接電源，整流器Dl的共陽極端接信號地0PL，電阻R4與濾波電容Cll并聯(lián)后跨接在信號地OPL與整流二極管D3的陽極之間。所述功率電源整流電路2包括整流器D2、壓敏電阻RV1、熱敏電阻RT1/RT2以及濾波電容C1/C2，三相工頻電源LI、L2、L3分別與整流器D2的三個輸入端子相接，整流器D2的共陰極端通過并聯(lián)熱敏電阻RT1/RT2后接功率源電源+VPW，整流器D2的共陽極端接功率地0PW，濾波電容C1/C2并聯(lián)后跨接在功率地OPW與功率源電源+ VPW之間，壓敏電阻RVl跨接在整流器D2的共陽極端與共陰極端之間。所述反激式多路開關(guān)電源電路3包含脈寬調(diào)制電路9、吸收電路10和多路濾波整流電路11三個功能模塊，其中所述脈寬調(diào)制電路9包括脈寬調(diào)制器U1、分壓電阻R6/R16、補(bǔ)償電阻R5、補(bǔ)償電容C13、濾波電阻R134，濾波電容C14 ；電源通過電阻R134與集成芯片Ul的第5管腳Vin連接，集成芯片Ul的第5管腳通過濾波電容C14接信號地0PL，集成芯片Ul的第I管腳Com通過電阻R5與電容C13串聯(lián)，電容C13的另一端接信號地0PL，集成芯片Ul的第3管腳Gnd接信號地0PL，電阻R6與R16串聯(lián)后跨接在電源，與信號地OPL之間形成分壓電路，電阻R6、R16的公共端與集成芯片Ul的第2管腳Fb連接，集成芯片Ul的第4管腳Sw接高頻變壓器Tl第# I繞組的同名端；所述吸收電路10包括電阻R7、快恢復(fù)吸收二極管D4以及吸收電容C15，電阻R7與吸收電容C15并聯(lián)后與快恢復(fù)二極管D4的陰極相連，D4的陽極與高頻變壓器Tl第# I繞組的同名端相連，繞組的另一端與并聯(lián)電阻R7、吸收電容C15的另一公共端相連，同時通過保險Fl與功率源電源+ VPW連接。所述多路濾波整流電路11包括整流二極管D5/D6/D7/D8/D9/D10/D11、濾波電容C3/ C4/C5/C6/C7/C8/C9以及高頻變壓器Tl，整流二極管D5的陽極與高頻變壓器Tl第# 2繞組的同名端連接，整流二極管D5的陰極與電源+ VHU端連接，高頻變壓器Tl第# 2繞組的另一端接地0VHU，電容C4并接在電源十VHU與地OVHU之間；整流二極管D8的陽極與高頻變壓器Tl第# 3繞組的同名端相連，整流二極管D8的陰極接電源+ VHV端，高頻變壓器Tl第# 3繞組的另一端接地0VHV，電容C6并接在電源+ VHV與地OVHV之間；整流二極管D9的陽極與高頻變壓器Tl第# 4繞組的同名端相連，整流二極管D9的陰極接電源+ VHW端，高頻變壓器Tl第# 4繞組的另一端接地0VHW，電容C8并接在電源+ VHW與地OVHW之間；整流二極管D7的陽極與高頻變壓器Tl第# 5繞組的同名端相連，整流二極管D7的陰極接電源+ VSI，高頻變壓器Tl第# 5繞組的另一端接地0VSI，電容C5并接在電源+ VSI與地OVSI之間；整 流二極管Dll的陽極與高頻變壓器Tl第# 6繞組的同名端相連，整流二極管Dll的陰極接電源一 VSI，高頻變壓器Tl第# 6繞組的另一端接地OVSI，電容ClO并接在電源一 VSI與地OVSI之間；整流二極管D5的陽極與高頻變壓器Tl第# 7繞組的同名端相連，整流二極管D5的陰極接電源+ 15VP，高頻變壓器Tl第# 7繞組的另一端接地0PL，電容C3并接在電源+ 15VP與地OPL之間；整流二極管DlO的陽極與高頻變壓器Tl第# 8繞組的同名端相連，整流二極管DlO的陰極接電源一 15VP，高頻變壓器Tl第# 8繞組的另一端接地0PL，電容C9并接在電源一 15VP與地OPL之間。所述穩(wěn)壓電源電路4包括穩(wěn)壓器U2、濾波電容C7、瞬態(tài)抑制二極管Zl,穩(wěn)壓器U2的第2管腳VOUT接電源+ 5V，第1、4管腳GND接地OVSI，濾波電容C7與瞬態(tài)抑制二極管Zl并接在電源+ 5V與地OVSI之間，電容C7的正極、二極管Zl的陰極與電源+ 5V相連，U2的第3管腳VIN接電源+ VSI。所述互感式過電流檢測電路5包含互感式高端過電流檢測電路12、互感式低端過電流檢測電路13兩個功能模塊；其中所述互感式高端過電流檢測電路12包括運(yùn)算放大器U3 :1、整流器二極管D12、分壓電阻R9/R11、取樣電阻R13、下拉電阻R12、輸出上拉電阻R8、電流互感器T2、穿芯線纜FLl以及濾波電阻R10、濾波電容C16 ;功率源電源+VPW通過電纜FLl形成高端電源+ VPW_H，且電纜FLl穿芯通過電流互感器T2，電流互感器T2的同名端接整流二極管D12的陽極，整流二極管D12的陰極通過電阻RlO與比較器U3的第2管腳連接，電流互感器T2的另一端接地0VSI，電阻R13并接在電流互感器T2的兩個端子之間，電阻R12并接在整流二極管D12的陰極與地OVSI之間，電容C16并接在比較器U3的第2管腳與地OVSI之間，分壓電阻R9、Rll串聯(lián)后并接在電源+ VSI與地OVSI之間，比較器U3的第3管腳接分壓電阻R9、R11的分壓端，比較器U3的第8管腳接電源+ VSI,比較器U3的第4管腳接地OVSI，比較器U3的第I管腳通過上拉電阻R8接電源；所述互感式低端過電流檢測電路13包括運(yùn)算放大器U3 :2、整流器二極管D13、取樣電阻R44、下拉電阻R43、電流互感器T3、穿芯線纜FL2以及濾波電阻R42、濾波電容C33 ;低端電源+過電纜FL2接到功率地0PW，F(xiàn)L2穿芯通過電流互感器T3，電流互感器T3的同名端接二極管D13的陽極，二極管D13的陰極通過電阻R42接比較器U3的第6管腳，電流互感器T3的另一端接地0VSI，電阻R44并接在電流互感器T3的兩個端子之間，電阻R43并接在二極管D13的陰極與地OVSI之間，電容C33并接在比較器U3的第6管腳與地OVSI之間，比較器U3的第5管腳接分壓電阻R9、Rll的分壓端。所述霍爾式電流檢測電路6包含U相霍爾式電流檢測電路14、V相霍爾式電流檢測電路15兩個功能模塊；其中所述U相霍爾式電流檢測電路14包括霍爾式電流互感器U11、下拉電阻R22、電源退耦電容C20/C21以及串芯電纜FL3 ;霍爾式電流互感器Ull正電源管腳接電源十VSI，霍爾式電流互感器UlI負(fù)電源管腳接電源一 VSI，電容C20、C21串聯(lián)后并接在電源+ VSI與電源一 VSI之間，電容C20、C21的公共端與地OVSI連接，霍爾式電流互感器Ull的輸出管腳通過電阻R22接地0VSI，同時與外圍控制系統(tǒng)進(jìn)行信號交互+CTIU,電纜FL3穿芯并通過霍爾式電流互感器Ul I，電纜FL3的一端接功率管T4的源極，另一端M0T_U通過本裝置外圍接口與外部控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連；所述V相霍爾式電流檢測電路15包括霍爾式電流互感器U12、下拉電阻R30、電源退耦電容C24/C26以及串芯電纜FL4 ;霍 爾式電流互感器U12正電源管腳接電源十VSI，霍爾式電流互感器U12負(fù)電源管腳接電源一VSI,電容C24、C26串聯(lián)后并接在電源+ VSI與電源一 VSI之間，電容C24、C26的公共端與地OVSI相連，霍爾式電流互感器U12的輸出管腳通過電阻R30接地OVSI，同時與外圍控制系統(tǒng)進(jìn)行信號交互+ CTIV,電纜FL4穿芯并通過霍爾式電流互感器U12，電纜FL4的一端接功率管T6的源極，另一端MOT_V通過外圍接口與外部控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連。所述光電隔離式功率電源過電壓檢測電路7包括分壓電阻R14/R15/R17/R18、限流電阻R19、上拉電阻R20、三極管Q1、光電耦合器U4以及濾波電容C12 ;功率源直流電源+ VPW通過串聯(lián)電阻R14、R15、R17與三極管Ql的基極相連，下拉電阻R18并接在三極管Ql的基極與地OPL之間，濾波電容C12與電阻R18并聯(lián)，三極管Ql的源極接地0PL，電源+ 15VP通過電阻R19接光電耦合器U4的陽極，光電耦合器U4的陰極接三極管Ql的集電極，光電耦合器U4的源極接地OVSI，U4的集電極通過上拉電阻R20接到電源。所述相電壓驅(qū)動電路8包含U相電壓高端驅(qū)動電路16、U相電壓低端驅(qū)動電路17、V相電壓高端驅(qū)動電路18、V相電壓低端驅(qū)動電路19、W相電壓高端驅(qū)動電路20、W相電壓低端驅(qū)動電路21共六個功能模塊；其中所述U相電壓高端驅(qū)動電路16包括光電耦合器U5及其限流電阻R21、電源退耦電容C18、自舉電容C19及其限流電阻R23、穩(wěn)壓管Z2/Z3/Z4、功率管T4及其柵極限流電阻R24、柵極下拉電阻R26 ;光電耦合器U5的第2管腳A通過限流電阻R21接到電源，第3管腳K接輸入控制信號UHC，第8管腳VC接電源+ VHU,第5管腳VE接地0VHU，電容C18并接在電源+ VHU與地OVHU之間，電阻R23的一端接電源+VHU’另一端與穩(wěn)壓管Z2的陰極相連，穩(wěn)壓管Z2的陽極接地0VHU，電容C19與穩(wěn)壓管Z2并聯(lián)，Z2的陰極與功率管T4的源極相連，光電耦合器U5的第6管腳01端與第7管腳02端相連后通過電阻R24接到功率管T4的柵極，功率管T4的柵極通過電阻R26與其源極相連，穩(wěn)壓管Z3、Z4串聯(lián)后并接在功率管T4的柵極與源極之間，且穩(wěn)壓管Z3的陽極接功率管T4的柵極，穩(wěn)壓管Z4的陽極接功率管T4的源極，功率管T4的漏極接相電壓驅(qū)動電路的高端電源+ VPff_H ;所述U相電壓低端驅(qū)動電路17包括光電耦合器U6及其限流電阻R45、電源退耦電容C17/C32、功率管T5及其柵極限流電阻R25、柵極下拉電阻R27、柵極穩(wěn)壓管Z5/Z14;光電耦合器U6的第2管腳A通過限流電阻R45接到電源+ 5V，第3管腳K接輸入控制信號ULC，第8管腳VC接電源+ 15VP，第5管腳VE接電源一 15VP，電容C17、C32串聯(lián)后并接在電源+ 15VP與電源一 15VP之間，電容C17、C32的公共端與地OPL相連，光電耦合器U6的第6管腳01端與第7管腳02端相連后通過電阻R25接到功率管T5的柵極，功率管T5 的柵極通過電阻R27與其源極相連，穩(wěn)壓管Z5、Z14串聯(lián)后并接在功率管T5的柵極與源極之間，且穩(wěn)壓管Z5的陽極接功率管T5的柵極，穩(wěn)壓管Z14的陽極接功率管T5的源極，功率管T5的漏極接相電壓驅(qū)動電路的低端電源十VPff_L,即地OPL ;所述V相電壓高端驅(qū)動電路18包括光電耦合器U7及其限流電阻R28、電源退耦電容C22、自舉電容C25及其限流電阻R31、穩(wěn)壓管Z6/Z7/Z8、功率管T6及其柵極限流電阻R32、柵極下拉電阻R35 ;光電耦合器U7的第2管腳A通過限流電阻R28接到電源+ 5V，第3管腳K接輸入控制信號VHC，第8管腳VC接電源+ VHV，第5管腳VE接地0VHV，電容C22并接在電源+ VHV與地OVHV之間，電阻R31的一端接電源+ VHV,另一端與穩(wěn)壓管Z6的陰極相連，穩(wěn)壓管Z6的陽極接地0VHV，電容C25與穩(wěn)壓管Z6并聯(lián)，穩(wěn)壓管Z6的陰極與功率管T6的源極相連，光電耦合器U7的第6管腳01端與第7管腳02端相連后通過電阻R32接到功率管T6的柵極，功率管T6的柵極通過電阻R35與其源極相連，穩(wěn)壓管Tl、Z8串聯(lián)后并接在功率管T6的柵極與源極之間，且穩(wěn)壓管Z7的陽極接功率管T6的柵極，穩(wěn)壓管Z8的陽極接功率管T6的源極，功率管T6的漏極接相電壓驅(qū)動電路的高端電源十VPff_H ;所述V相電壓低端驅(qū)動電路19包括光電耦合器U8及其限流電阻R29、電源退耦電容C23C34、功率管T7及其柵極限流電阻R33、柵極下拉電阻R34、柵極穩(wěn)壓管Z9/Z15 ;光電耦合器U8的第2管腳A通過限流電阻R29接到電源+ 5V,第3管腳K接輸入控制信號VLC，第8管腳VC接電源+ 15VP，第5管腳VE接電源一 15VP，電容C23、C34串聯(lián)后并接在電源+ 15VP與電源一 15VP之間，電容C23、C34的公共端與地OPL相連，光電耦合器U8的第6管腳Ol端與第7管腳02端相連后通過電阻R33接到功率管T7的柵極，功率管T7的柵極通過電阻R34與其源極相連，穩(wěn)壓管Z9、Z15串聯(lián)后并接在功率管T7的柵極與源極之間，且穩(wěn)壓管Z9的陽極接功率管T7的柵極，穩(wěn)壓管Z15的陽極接功率管T7的源極，功率管T7的漏極接相電壓驅(qū)動電路的低端電源+ VPff_L,即地OPL ;所述W相電壓高端驅(qū)動電路20包括光電耦合器U9及其限流電阻R36、電源退耦電容C27、自舉電容C29及其限流電阻R46、穩(wěn)壓管Z10/Z12/Z13、功率管T8及其柵極限流電阻R38、柵極下拉電阻R40 ;光電耦合器U9的第2管腳A通過限流電阻R36接到電源+ 5V，第3管腳K接輸入控制信號WHC，第8管腳VC接電源十VHW,第5管腳VE接地0VHW，電容C27并接在電源+ VHW與地OVHW之間，電阻R46的一端接電源+ VHW,另一端與穩(wěn)壓管ZlO的陰極相連， 穩(wěn)壓管ZlO的陽極接地0VHW，電容C29與穩(wěn)壓管ZlO并聯(lián)，穩(wěn)壓管ZlO的陰極與功率管功率管T8的源極相連，光電耦合器U9的第6管腳01端與第7管腳02端相連后通過電阻R38接到功率管T8的柵極，功率管T8的柵極通過電阻R40與其源極相連，穩(wěn)壓管Z12、Z13串聯(lián)后并接在功率管T8的柵極與源極之間，且穩(wěn)壓管Z12的陽極接功率管T8的柵極，穩(wěn)壓管Z13的陽極接功率管T8的源極，功率管T8的漏極接相電壓驅(qū)動電路的高端電源+ VPff_H ;所述W相電壓低端驅(qū)動電路21包括光電耦合器UlO及其限流電阻R37、電源退耦電容C28/C35、功率管T9及其柵極限流電阻R39、柵極下拉電阻R41、柵極穩(wěn)壓管Z11/Z16組成。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果1、通過全方位的電氣隔離技術(shù)，實現(xiàn)了強(qiáng)、弱電系統(tǒng)的物理隔離功能，從電氣網(wǎng)絡(luò)上保證了強(qiáng)電系統(tǒng)用于功率驅(qū)動、弱電系統(tǒng)用于控制；
2、采用了光電耦合技術(shù)、電流互感技術(shù)、多路隔離式開關(guān)電源技術(shù)，實現(xiàn)了在同一控制裝置中、不同電氣特征之間的物理隔離效果，既從功能上滿足了系統(tǒng)的需求，又從可靠性上保證了系統(tǒng)的性能，從而大大提高了裝置的電磁兼容能力；
3、應(yīng)用模塊化技術(shù)，特別適合于小型化產(chǎn)品設(shè)計，本裝置可以設(shè)計為一個獨立的電氣系統(tǒng)，并通過統(tǒng)一的接口與外圍控制系統(tǒng)進(jìn)行信號交互，實現(xiàn)控制、驅(qū)動、故障診斷功能的一體化。


圖I是本發(fā)明的電路示意 圖2是本發(fā)明中的控制電源、功率電源的整流電路 圖3是本發(fā)明中反激式多路開關(guān)電源、穩(wěn)壓電源的電路 圖4是本發(fā)明中相電壓驅(qū)動、互感式過電流檢測電路 圖5是本發(fā)明中U相電壓驅(qū)動、霍爾式電流檢測電路 圖6是本發(fā)明中V相電壓驅(qū)動、霍爾式電流檢測電路 圖7是本發(fā)明中W相電壓驅(qū)動電路 圖8是本發(fā)明中光電隔離式功率電源過電壓檢測電路圖；圖9是本發(fā)明的安裝示意圖。
具體實施例方式一種全隔離的三相變頻器驅(qū)動與保護(hù)裝置，如圖I所示，它包括控制電源整流電路I、功率電源整流電路2、反激式多路開關(guān)電源電路3、穩(wěn)壓電源電路4、互感式過電流檢測電路5、霍爾式電流檢測電路6、光電隔離式功率電源過電壓檢測電路7和相電壓驅(qū)動電路8，其中
控制電源整流電路I用于整流，把工頻電源轉(zhuǎn)換為給隔離式接口電路提供供電的直流電源；
功率電源整流電路2用于整流，把工頻電源整流為給相電壓驅(qū)動電路8提供功率源的直流電源；
反激式多路開關(guān)電源電路3用于產(chǎn)生多路直流電源，把功率源直流電源轉(zhuǎn)換為不穩(wěn)壓的系統(tǒng)電源以及給相電壓驅(qū)動電路8提供高端驅(qū)動的浮置電源；
穩(wěn)壓電源電路4用于穩(wěn)定電壓，把不穩(wěn)壓的系統(tǒng)電源轉(zhuǎn)換為可供單片機(jī)或其它邏輯電路使用的穩(wěn)定電源；
互感式過電流檢測電路5用于電流檢測，把通過相電壓驅(qū)動電路8的電流信號轉(zhuǎn)換為可供單片機(jī)識別的電流反饋信號，在相電壓驅(qū)動電路8的高端、低端各設(shè)置一個；
霍爾式電流檢測電路6用于電流檢測，把由相電壓驅(qū)動電路8到外接負(fù)載的電流信號轉(zhuǎn)換為可供單片機(jī)識別的電流反饋信號；
光電隔離式功率電源過電壓檢測電路7用于過電壓檢測，把功率源直流電源轉(zhuǎn)換為可供單片機(jī)識別的過電壓檢測信號；
相電壓驅(qū)動電路8用于逆變，把功率源直流電源轉(zhuǎn)換為3相可調(diào)交流信號。如圖2所示，所述控制電源整流電路I包括整流器D1、電阻R1/R2/R3/R4以及濾波電容Cl I、整流二極管D3，三相工頻電源LI、L2、L3分別與整流器Dl的三個輸入端子連接，整流器Dl的共陰極端通過電阻Rl與電阻R2、電阻R3串聯(lián)，整流二極管D3的陽極與電阻R3連接，整流二極管D3的陰極接電源，整流器Dl的共陽極端接信號地0PL，電阻R4與濾波電容Cll并聯(lián)后跨接在信號地OPL與整流二極管D3的陽極之間。所述功率電源整流電路2包括整流器D2、壓敏電阻RV1、熱敏電阻RT1/RT2以及濾波電容C1/C2，三相工頻電源LI、L2、L3分別與整流器D2的三個輸入端子相接，整流器D2的共陰極端通過并聯(lián)熱敏電阻RT1/RT2后接功率源電源+VPW，整流器D2的共陽極端接功率地0PW，濾波電容C1/C2并聯(lián)后跨接在功率地OPW與功率源電源+ VPff之間，壓敏電阻RVl跨接在整流器D2的共陽極端與共陰極端之間。如圖3所示，所述脈寬調(diào)制電路9包括脈寬調(diào)制器U1、分壓電阻R6/R16、補(bǔ)償電阻R5、補(bǔ)償電容C13、濾波電阻R134，濾波電容C14 ；電源通過電阻R134與集成芯片Ul的第5管腳Vin連接，集成芯片Ul的第5管腳通過濾波電容C14接信號地0PL，集成芯片Ul的第I管腳Com通過電阻R5與電容C13串聯(lián)，電容C13的另一端接信號地0PL，集成芯片Ul的第3管腳Gnd接信號地0PL，電阻R6與R16串聯(lián)后跨接在電源，與信號地OPL之間形成分壓電路，電阻R6、R16的公共端與集成芯片Ul的第2管腳Fb連接，集成芯片Ul的第4管腳Sw接高頻變壓器Tl第# I繞組的同名端；所述吸收電路10包括電阻R7、快恢復(fù)吸收二極管D4以及吸收電容C15，電阻R7與吸收電容C15并聯(lián)后與快恢復(fù)二極管D4的陰極相連，D4的陽極與高頻變壓器Tl第# I繞組的同名端相連，繞組的另一端與并聯(lián)電阻R7、吸收電容C15的另一公共端相連，同時通過保險Fl與功率源電源+VPW連接。所述多路濾波整流電路11包括整流二極管D5/D6/D7/D8/D9/D10/D11、濾波電容C3/ C4/C5/C6/C7/C8/C9以及高頻變壓器Tl，整流二極管D5的陽極與高頻變壓器Tl第# 2繞組的同名端連接，整流二極管D5的陰極與電源+ VHU端連接，高頻變壓器TI第# 2繞組的另一端接地0VHU，電容C4并接在電源+ VHU與地OVHU之間；整流二極管D8的陽極與高頻變壓器Tl第# 3繞組的同名端相連，整流二極管D8的陰極接電源+ VHV端，高頻變壓器Tl第# 3繞組的另一端接地0VHV，電容C6 并接在電源+ VHV與地OVHV之間；整流二極管D9的陽極與高頻變壓器Tl第# 4繞組的同名端相連，整流二極管D9的陰極接電源+ VHW端，高頻變壓器Tl第# 4繞組的另一端接地0VHW，電容C8并接在電源+ VHW與地OVHW之間；整流二極管D7的陽極與高頻變壓器Tl第# 5繞組的同名端相連，整流二極管D7的陰極接電源+ VSI，高頻變壓器Tl第# 5繞組的另一端接地OVSI，電容C5并接在電源+ VSI與地OVSI之間；整流二極管Dll的陽極與高頻變壓器Tl第# 6繞組的同名端相連，整流二極管Dl I的陰極接電源一 VSI，高頻變壓器Tl第# 6繞組的另一端接地OVSI，電容ClO并接在電源一 VSI與地OVSI之間；整流二極管D5的陽極與高頻變壓器Tl第# 7繞組的同名端相連，整流二極管D5的陰極接電源+ 15VP，高頻變壓器Tl第# 7繞組的另一端接地0PL，電容C3并接在電源+ 15VP與地OPL之間；整流二極管DlO的陽極與高頻變壓器Tl第# 8繞組的同名端相連，整流二極管DlO的陰極接電源一 15VP，高頻變壓器Tl第# 8繞組的另一端接地0PL，電容C9并接在電源一 15VP與地OPL之間。所述穩(wěn)壓電源電路4包括穩(wěn)壓器U2、濾波電容C7、瞬態(tài)抑制二極管Zl,穩(wěn)壓器U2的第2管腳VOUT接電源+ 5V，第1、4管腳GND接地OVSI，濾波電容C7與瞬態(tài)抑制二極管Zl并接在電源+ 5V與地OVSI之間，電容C7的正極、二極管Zl的陰極與電源+ 5V相連，U2的第3管腳VIN接電源+ VSI。如圖4所示，所述互感式高端過電流檢測電路12包括運(yùn)算放大器U3 :1、整流器二極管D12、分壓電阻R9/R11、取樣電阻R13、下拉電阻R12、輸出上拉電阻R8、電流互感器T2、穿芯線纜FLl以及濾波電阻R10、濾波電容C16 ;功率源電源+ VPW通過電纜FLl形成高端電源+ VPW_H，且電纜FLl穿芯通過電流互感器T2，電流互感器T2的同名端接整流二極管D12的陽極，整流二極管D12的陰極通過電阻RlO與比較器U3的第2管腳連接，電流互感器T2的另一端接地0VSI，電阻R13并接在電流互感器T2的兩個端子之間，電阻R12并接在整流二極管D12的陰極與地OVSI之間，電容C16并接在比較器U3的第2管腳與地OVSI之間，分壓電阻R9、Rll串聯(lián)后并接在電源+ VSI與地OVSI之間，比較器U3的第3管腳接分壓電阻R9、Rll的分壓端，比較器U3的第8管腳接電源+ VSI,比較器U3的第4管腳接地OVSI，比較器U3的第I管腳通過上拉電阻R8接電源；
所述互感式低端過電流檢測電路13包括運(yùn)算放大器U3 :2、整流器二極管D13、取樣電阻R44、下拉電阻R43、電流互感器T3、穿芯線纜FL2以及濾波電阻R42、濾波電容C33 ;低端電源+過電纜FL2接到功率地0PW，F(xiàn)L2穿芯通過電流互感器T3，電流互感器T3的
同名端接二極管D13的陽極，二極管D13的陰極通過電阻R42接比較器U3的第6管腳，電流互感器T3的另一端接地OVSI，電阻R44并接在電流互感器T3的兩個端子之間，電阻R43并接在二極管D13的陰極與地OVSI之間，電容C33并接在比較器U3的第6管腳與地OVSI之間，比較器U3的第5管腳接分壓電阻R9、Rll的分壓端。如圖5所示，所述U相電壓高端驅(qū)動電路16包括光電耦合器U5及其限流電阻R21、電源退耦電容C18、自舉電容C19及其限流電阻R23、穩(wěn)壓管Z2/Z3/Z4、功率管T4及其柵極限流電阻R24、柵極下拉電阻R26 ;光電耦合器U5的第2管腳A通過限流電阻R21接到電源，第3管腳K接輸入控制信號UHC，第8管腳VC接電源+ VHU，第5管腳VE接地0VHU，電容C18并接在電源+ VHU與地OVHU之間，電阻R23的一端接電源+ VHU，另一端與穩(wěn)壓管Z2的陰極相連，穩(wěn)壓管Z2的陽極接地0VHU，電容C19與穩(wěn)壓管Z2并聯(lián)，Z2的陰極與功率管T4的源極相連，光電耦合器U5的第6管腳01端與第7管腳02端相連后通過電阻R24接到功率管T4的柵極，功率管T4的柵極通過電阻R26與其源極相連，穩(wěn)壓管Z3、Z4串聯(lián)后并接在功率管T4的柵極與源極之間，且穩(wěn)壓管Z3的陽極接功率管T4的柵極，穩(wěn)壓管TA的陽極接功率管T4的源極，功率管T4的漏極接相電壓驅(qū)動電路的高端電源十VPff_H ；
所述U相電壓低端驅(qū)動電路17包括光電耦合器U6及其限流電阻R45、電源退耦電容 C17/C32、功率管T5及其柵極限流電阻R25、柵極下拉電阻R27、柵極穩(wěn)壓管Z5/Z14 ;光電耦合器U6的第2管腳A通過限流電阻R45接到電源+ 5V，第3管腳K接輸入控制信號ULC，第8管腳VC接電源+ 15VP，第5管腳VE接電源一 15VP，電容C17、C32串聯(lián)后并接在電源+15VP與電源一 15VP之間，電容C17、C32的公共端與地OPL相連，光電耦合器U6的第6管腳01端與第7管腳02端相連后通過電阻R25接到功率管T5的柵極，功率管T5的柵極通過電阻R27與其源極相連，穩(wěn)壓管Z5、Z14串聯(lián)后并接在功率管T5的柵極與源極之間，且穩(wěn)壓管Z5的陽極接功率管T5的柵極，穩(wěn)壓管Z14的陽極接功率管T5的源極，功率管T5的漏極接相電壓驅(qū)動電路的低端電源+ VPff_L,即地OPL ；
所述U相霍爾式電流檢測電路14包括霍爾式電流互感器Ul I、下拉電阻R22、電源退耦電容C20/C21以及串芯電纜FL3 ;霍爾式電流互感器Ull正電源管腳接電源+ VSI，霍爾式電流互感器Ull負(fù)電源管腳接電源一 VSI，電容C20、C21串聯(lián)后并接在電源+ VSI與電源一VSI之間，電容C20、C21的公共端與地OVSI連接，霍爾式電流互感器Ull的輸出管腳通過電阻R22接地OVSI，同時與外圍控制系統(tǒng)進(jìn)行信號交互+ CTIU,電纜FL3穿芯并通過霍爾式電流互感器Ul I，電纜FL3的一端接功率管T4的源極，另一端M0T_U通過本裝置外圍接口與外部控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連；
如圖6所示，所述V相電壓高端驅(qū)動電路18包括光電耦合器U7及其限流電阻R28、電源退耦電容C22、自舉電容C25及其限流電阻R31、穩(wěn)壓管Z6/Z7/Z8、功率管T6及其柵極限流電阻R32、柵極下拉電阻R35 ;光電耦合器U7的第2管腳A通過限流電阻R28接到電源+5V,第3管腳K接輸入控制信號VHC，第8管腳VC接電源+ VHV,第5管腳VE接地0VHV，電容C22并接在電源+ VHV與地OVHV之間，電阻R31的一端接電源+ VHV，另一端與穩(wěn)壓管Z6的陰極相連，穩(wěn)壓管Z6的陽極接地0VHV，電容C25與穩(wěn)壓管Z6并聯(lián)，穩(wěn)壓管Z6的陰極與功率管T6的源極相連，光電耦合器U7的第6管腳01端與第7管腳02端相連后通過電阻R32接到功率管T6的柵極，功率管T6的柵極通過電阻R35與其源極相連，穩(wěn)壓管Z7、Z8串聯(lián)后并接在功率管T6的柵極與源極之間，且穩(wěn)壓管Z7的陽極接功率管T6的柵極，穩(wěn)壓管Z8的陽極接功率管T6的源極，功率管T6的漏極接相電壓驅(qū)動電路的高端電源+ VPff_H；
所述V相電壓低端驅(qū)動電路19包括光電耦合器U8及其限流電阻R29、電源退耦電容C23C34、功率管T7及其柵極限流電阻R33、柵極下拉電阻R34、柵極穩(wěn)壓管Z9/Z15 ;光電耦合器U8的第2管腳A通過限流電阻R29接到電源+ 5V，第3管腳K接輸入控制信號VLC，第8管腳VC接電源+ 15VP，第5管腳VE接電源一 15VP，電容C23、C34串聯(lián)后并接在電源+15VP與電源一 15VP之間，電容C23、C34的公共端與地OPL相連，光電耦合器U8的第6管腳Ol端與第7管腳02端相連后通過電阻R33接到功率管T7的柵極，功率管T7的柵極通過電阻R34與其源極相連，穩(wěn)壓管Z9、Z15串聯(lián)后并接在功率管T7的柵極與源極之間，且穩(wěn)壓管Z9的陽極接功率管T7的柵極，穩(wěn)壓管Z15的陽極接功率管T7的源極，功率管T7的漏極接相電壓驅(qū)動電路的低端電源+ VPff_L,即地OPL ；
所述V相霍爾式電流檢測電路15包括霍爾式電流互感器U12、下拉電阻R30、電源退耦電容C24/C26以及串芯電纜FL4 ;霍爾式電流互感器U12正電源管腳接電源+ VSI，霍爾式電流互感器U12負(fù)電源管腳接電源一 VSI，電容C24、C26串聯(lián)后并接在電源+ VSI與電源一VSI之間，電容C24、C26的公共端與地OVSI相連，霍爾式電流互感器U12的輸出管腳通過電阻R30接地0VSI，同時與外圍控制系統(tǒng)進(jìn)行信號交互+ CTIV,電纜FL4穿芯并通過霍爾式電流互感器U12，電纜FL4的一端接功率管T6的源極，另一端M0T_V通過外圍接口與外部控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連。如圖7所示，所述W相電壓高端驅(qū)動電路20包括光電耦合器U9及其限流電阻R36、電源退耦電容C27、自舉電容C29及其限流電阻R46、穩(wěn)壓管Z10/Z12/Z13、功率管T8及其柵極限流電阻R38、柵極下拉電阻R40 ;光電耦合器U9的第2管腳A通過限流電阻R36接到電源+ 5V，第3管腳K接輸入控制信號WHC，第8管腳VC接電源+ VHW,第5管腳VE接地OVHff,電容C27并接在電源+ VHW與地OVHW之間，電阻R46的一端接電源+ VHW，另一端與穩(wěn)壓管ZlO的陰極相連，穩(wěn)壓管ZlO的陽極接地0VHW，電容C29與穩(wěn)壓管ZlO并聯(lián)，穩(wěn)壓管ZlO的陰極與功率管功率管T8的源極相連，光電耦合器U9的第6管腳01端與第7管腳02端相連后通過電阻R38接到功率管T8的柵極，功率管T8的柵極通過電阻R40與其源極相連，穩(wěn)壓管Z12、Z13串聯(lián)后并接在功率管T8的柵極與源極之間，且穩(wěn)壓管Z12的陽極接功率管T8的柵極，穩(wěn)壓管Z13的陽極接功率管T8的源極，功率管T8的漏極接相電壓驅(qū)動電路的高端電源+ VPff_H ；
如圖8所示，功率源直流電源+VPW通過串聯(lián)電阻R14、R15、R17與三極管Ql的基極相連，下拉電阻R18并接在Ql的基極與地OPL之間，濾波電容C12與電阻R18并聯(lián)，三極管Ql的源極接地0PL，電源+ 15VP通過電阻R19接光電耦合器U4的陽極，U4的陰極接三極管Ql的集電極，U4的源極接地OVSI，U4的集電極通過上拉電阻R20接到電源+ 5V。權(quán)利要求
1.一種全隔離的三相變頻器驅(qū)動與保護(hù)裝置，其特征是它包括控制電源整流電路(I)、功率電源整流電路(2)、反激式多路開關(guān)電源電路(3)、穩(wěn)壓電源電路(4)、互感式過電流檢測電路(5)、霍爾式電流檢測電路(6)、光電隔離式功率電源過電壓檢測電路(7)和相電壓驅(qū)動電路(8)，其中控制電源整流電路(I)用于整流，把工頻電源轉(zhuǎn)換為給隔離式接口電路提供供電的直流電源；功率電源整流電路(2)用于整流，把工頻電源整流為給相電壓驅(qū)動電路(8)提供功率源的直流電源；反激式多路開關(guān)電源電路(3)用于產(chǎn)生多路直流電源，把功率源直流電源轉(zhuǎn)換為不穩(wěn)壓的系統(tǒng)電源以及給相電壓驅(qū)動電路(8)提供高端驅(qū)動的浮置電源；穩(wěn)壓電源電路(4)用于穩(wěn)定電壓，把不穩(wěn)壓的系統(tǒng)電源轉(zhuǎn)換為可供單片機(jī)或其它邏輯電路使用的穩(wěn)定電源；互感式過電流檢測電路(5)用于電流檢測，把通過相電壓驅(qū)動電路(8)的電流信號轉(zhuǎn)換為可供單片機(jī)識別的電流反饋信號，在相電壓驅(qū)動電路(8)的高端、低端各設(shè)置一個；霍爾式電流檢測電路(6)用于電流檢測，把由相電壓驅(qū)動電路(8)到外接負(fù)載的電流信號轉(zhuǎn)換為可供單片機(jī)識別的電流反饋信號；光電隔離式功率電源過電壓檢測電路(7)用于過電壓檢測，把功率源直流電源轉(zhuǎn)換為可供單片機(jī)識別的過電壓檢測信號；相電壓驅(qū)動電路(8)用于逆變，把功率源直流電源轉(zhuǎn)換為3相可調(diào)交流信號。
2.如權(quán)利要求I所述的一種全隔離的三相變頻器驅(qū)動與保護(hù)裝置，其特征是所述控制電源整流電路(I)包括整流器Dl、電阻R1/R2/R3/R4以及濾波電容Cl I、整流二極管D3，三相工頻電源L1、L2、L3分別與整流器Dl的三個輸入端子連接，整流器Dl的共陰極端通過電阻Rl與電阻R2、電阻R3串聯(lián)，整流二極管D3的陽極與電阻R3連接，整流二極管D3的陰極接電源，整流器Dl的共陽極端接信號地OPL，電阻R4與濾波電容Cll并聯(lián)后跨接在信號地OPL與整流二極管D3的陽極之間。
3.如權(quán)利要求I所述的一種全隔離的三相變頻器驅(qū)動與保護(hù)裝置，其特征是所述功率電源整流電路(2)包括整流器D2、壓敏電阻RV1、熱敏電阻RT1/RT2以及濾波電容C1/C2，三相工頻電源L1、L2、L3分別與整流器D2的三個輸入端子相接，整流器D2的共陰極端通過并聯(lián)熱敏電阻RT1/RT2后接功率源電源+ VPff,整流器D2的共陽極端接功率地0PW，濾波電容C1/C2并聯(lián)后跨接在功率地OPW與功率源電源+ VPW之間，壓敏電阻RVl跨接在整流器D2的共陽極端與共陰極端之間。
4.如權(quán)利要求I所述的一種全隔離的三相變頻器驅(qū)動與保護(hù)裝置，其特征是所述反激式多路開關(guān)電源電路(3)包含脈寬調(diào)制電路(9)、吸收電路(10)和多路濾波整流電路(11)三個功能模塊，其中所述脈寬調(diào)制電路(9)包括脈寬調(diào)制器U1、分壓電阻R6/R16、補(bǔ)償電阻R5、補(bǔ)償電容C13、濾波電阻R134，濾波電容C14 ；電源通過電阻R134與集成芯片Ul的第5管腳Vin連接，集成芯片Ul的第5管腳通過濾波電容C14接信號地0PL，集成芯片Ul的第I管腳Com通過電阻R5與電容C13串聯(lián)，電容C13的另一端接信號地0PL，集成芯片Ul的第3管腳Gnd接信號地0PL，電阻R6與R16串聯(lián)后跨接在電源，與信號地OPL之間形成分壓電路，電阻R6、R16的公共端與集成芯片Ul的第2管腳Fb連接，集成芯片Ul的第4管腳Sw接高頻變壓器Tl第# I繞組的同名端；所述吸收電路(10)包括電阻R7、快恢復(fù)吸收二極管D4以及吸收電容C15，電阻R7與吸收電容C15并聯(lián)后與快恢復(fù)二極管D4的陰極相連，D4的陽極與高頻變壓器Tl第# I繞組的同名端相連，繞組的另一端與并聯(lián)電阻R7、吸收電容C15的另一公共端相連，同時通過保險Fl與功率源電源+ VPW連接；所述多路濾波整流電路(11)包括整流二極管 D5/D6/D7/D8/D9/D10/D11、濾波電容 C3/ C4/C5/C6/C7/C8/C9以及高頻變壓器Tl，整流二極管D5的陽極與高頻變壓器Tl第# 2繞組的同名端連接，整流二極管D5的陰極與電源+ VHU端連接，高頻變壓器Tl第# 2繞組的另一端接地OVHU，電容C 4并接在電源十VHU與地OVHU之間；整流二極管D8的陽極與高頻變壓器Tl第# 3繞組的同名端相連，整流二極管D8的陰極接電源+ VHV端，高頻變壓器Tl第# 3繞組的另一端接地0VHV，電容C6并接在電源+ VHV與地OVHV之間；整流二極管D9的陽極與高頻變壓器Tl第# 4繞組的同名端相連，整流二極管D9的陰極接電源+ VHW端，高頻變壓器Tl第# 4繞組的另一端接地0VHW，電容C8并接在電源+ VHW與地OVHW之間；整流二極管D7的陽極與高頻變壓器Tl第# 5繞組 的同名端相連，整流二極管D7的陰極接電源+ VSI，高頻變壓器Tl第# 5繞組的另一端接地0VSI，電容C5并接在電源+VSI與地OVSI之間；整流二極管Dll的陽極與高頻變壓器Tl第# 6繞組的同名端相連，整流二極管Dll的陰極接電源一 VSI，高頻變壓器Tl第# 6繞組的另一端接地OVSI，電容ClO并接在電源一 VSI與地OVSI之間；整流二極管D5的陽極與高頻變壓器Tl第# 7繞組的同名端相連，整流二極管D5的陰極接電源+ 15VP，高頻變壓器Tl第# 7繞組的另一端接地0PL，電容C3并接在電源+ 15VP與地OPL之間；整流二極管DlO的陽極與高頻變壓器Tl第# 8繞組的同名端相連，整流二極管DlO的陰極接電源一 15VP，高頻變壓器Tl第# 8繞組的另一端接地0PL，電容C9并接在電源一 15VP與地OPL之間。
5.如權(quán)利要求I所述的一種全隔離的三相變頻器驅(qū)動與保護(hù)裝置，其特征是所述穩(wěn)壓電源電路(4)包括穩(wěn)壓器U2、濾波電容C7、瞬態(tài)抑制二極管Z1，穩(wěn)壓器U2的第2管腳VOUT接電源+ 5V，第I、4管腳GND接地OVSI，濾波電容C7與瞬態(tài)抑制二極管Zl并接在電源+5V與地OVSI之間，電容C7的正極、二極管Zl的陰極與電源+ 5V相連，U2的第3管腳VIN接電源+ VSI。
6.如權(quán)利要求I所述的一種全隔離的三相變頻器驅(qū)動與保護(hù)裝置，其特征是所述互感式過電流檢測電路(5)包含互感式高端過電流檢測電路(12)、互感式低端過電流檢測電路(13)兩個功能模塊；其中所述互感式高端過電流檢測電路(12)包括運(yùn)算放大器U3 :1、整流器二極管D12、分壓電阻R9/R11、取樣電阻R13、下拉電阻R12、輸出上拉電阻R8、電流互感器T2、穿芯線纜FLl以及濾波電阻R10、濾波電容C16 ;功率源電源+ VPW通過電纜FLl形成高端電源+ VPW_H，且電纜FLl穿芯通過電流互感器T2，電流互感器T2的同名端接整流二極管D12的陽極，整流二極管D12的陰極通過電阻RlO與比較器U3的第2管腳連接，電流互感器T2的另一端接地0VSI，電阻R13并接在電流互感器T2的兩個端子之間，電阻R12并接在整流二極管D12的陰極與地OVSI之間，電容C16并接在比較器U3的第2管腳與地OVSI之間，分壓電阻R9、R11串聯(lián)后并接在電源+VSI與地OVSI之間，比較器U3的第3管腳接分壓電阻R9、Rll的分壓端，比較器U3的第8管腳接電源+ VSI,比較器U3的第4管腳接地OVSI，比較器U3的第I管腳通過上拉電阻R8接電源；所述互感式低端過電流檢測電路(13)包括運(yùn)算放大器U3 :2、整流器二極管D13、取樣電阻R44、下拉電阻R43、電流互感器T3、穿芯線纜FL2以及濾波電阻R42、濾波電容C33 ;低端電源+ VPW_L通過電纜FL2接到功率地0PW，F(xiàn)L2穿芯通過電流互感器T3，電流互感器T3的同名端接二極管D13的陽極，二極管D13的陰極通過電阻R42接比較器U3的第6管腳，電流互感器T3的另一端接地OVSI，電阻R44并接在電流互感器T3的兩個端子之間，電阻R43并接在二極管D13的陰極與地OVSI之間，電容C33并接在比較器U3的第6管腳與地OVSI之間，比較器U3的第5管腳接分壓電阻R9、R11的分壓端。
7.如權(quán)利要求I所述的一種全隔離的三相變頻器驅(qū)動與保護(hù)裝置，其特征是所述霍爾式電流檢測電路(6)包含U相霍爾式電流檢測電路(14)、V相霍爾式電流檢測電路(15)兩個功能模塊；其中所述U相霍爾式電流檢測電路(14)包括霍爾式電流互感器U11、下拉電阻R22、電源退耦電容C20/C21以及串芯電纜FL3 ;霍爾式電流互感器Ull正電源管腳接電源+ VSI，霍爾式電流互感器Ull負(fù)電源管腳接電源一 VSI，電容C20、C21串聯(lián)后并接在電源+VSI與電源一 VSI之間，電容C20、C21的公共端與地OVSI連接，霍爾式電流互感器Ull的輸出管腳通過電阻R22接地0VSI，同時與外圍控制系統(tǒng)進(jìn)行信號交互+ CTIU，電纜FL3穿芯并通過霍爾式電流互感器U11，電纜FL3的一端接功率管T4的源極，另一端皿^^通過本裝置外圍接口與外部控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連；所述V相霍爾式電流檢測電路(15)包括霍爾式電流互感器U12、下拉電阻R30、電源退耦電容C24/C26以及串芯電纜FL4 ;霍爾式電流互感器U12正電源管腳接電源+ VSI，霍爾式電流互感器U12負(fù)電源管腳接電源一 VSI，電容C24、C26串聯(lián)后并接在電源+ VSI與電源一 VSI之間，電容C24、C26的公共端與地OVSI相 連，霍爾式電流互感器U12的輸出管腳通過電阻R30接地0VSI，同時與外圍控制系統(tǒng)進(jìn)行信號交互+ CTIV，電纜FL4穿芯并通過霍爾式電流互感器U12，電纜FL4的一端接功率管T6的源極，另一端MOT_V通過外圍接口與外部控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連。
8.如權(quán)利要求I所述的一種全隔離的三相變頻器驅(qū)動與保護(hù)裝置，其特征是所述光電隔離式功率電源過電壓檢測電路(7)包括分壓電阻R14/R15/R17/R18、限流電阻R19、上拉電阻R20、三極管Q1、光電耦合器U4以及濾波電容C12 ;功率源直流電源+VPW通過串聯(lián)電阻R14、R15、R17與三極管Ql的基極相連，下拉電阻R18并接在三極管Ql的基極與地OPL之間，濾波電容C12與電阻R18并聯(lián)，三極管Ql的源極接地0PL，電源+ 15VP通過電阻R19接光電耦合器U4的陽極，光電耦合器U4的陰極接三極管Ql的集電極，光電耦合器U4的源極接地OVSI，U4的集電極通過上拉電阻R20接到電源。
9.如權(quán)利要求I所述的一種全隔離的三相變頻器驅(qū)動與保護(hù)裝置，其特征是所述相電壓驅(qū)動電路(8)包含U相電壓高端驅(qū)動電路(16)、U相電壓低端驅(qū)動電路(17)、V相電壓高端驅(qū)動電路(18)、V相電壓低端驅(qū)動電路(19)、W相電壓高端驅(qū)動電路(20)、W相電壓低端驅(qū)動電路(21)共六個功能模塊；其中 所述U相電壓高端驅(qū)動電路(16 )包括光電耦合器U5及其限流電阻R21、電源退耦電容C18、自舉電容C19及其限流電阻R23、穩(wěn)壓管Z2/Z3/Z4、功率管T4及其柵極限流電阻R24、柵極下拉電阻R26 ;光電耦合器U5的第2管腳A通過限流電阻R21接到電源，第3管腳K接輸入控制信號UHC，第8管腳VC接電源+ VHU，第5管腳VE接地0VHU，電容C18并接在電源+VHU與地OVHU之間，電阻R23的一端接電源+ VHU，另一端與穩(wěn)壓管Z2的陰極相連，穩(wěn)壓管Z2的陽極接地0VHU，電容C19與穩(wěn)壓管Z2并聯(lián)，Z2的陰極與功率管T4的源極相連，光電耦合器U5的第6管腳Ol端與第7管腳02端相連后通過電阻R24接到功率管T4的柵極，功率管T4的柵極通過電阻R26與其源極相連，穩(wěn)壓管Z3、Z4串聯(lián)后并接在功率管T4的柵極與源極之間，且穩(wěn)壓管Z3的陽極接功率管T4的柵極，穩(wěn)壓管Z4的陽極接功率管T4的 源極，功率管T4的漏極接相電壓驅(qū)動電路的高端電源十VPff_H ;所述U相電壓低端驅(qū)動電路(17)包括光電耦合器U6及其限流電阻R45、電源退耦電容C17/C32、功率管T5及其柵極限流電阻R25、柵極下拉電阻R27、柵極穩(wěn)壓管Z5/Z14 ;光電耦合器U6的第2管腳A通過限流電阻R45接到電源+ 5V，第3管腳K接輸入控制信號ULC，第8管腳VC接電源+ 15VP，第5管腳VE接電源一 15VP，電容C17、C32串聯(lián)后并接在電源+ 15VP與電源一 15VP之間，電容C17、C32的公共端與地OPL相連，光電耦合器U6的第6管腳Ol端與第7管腳02端相連后通過電阻R25接到功率管T5的柵極，功率管T5的柵極通過電阻R27與其源極相連，穩(wěn)壓管Z5、Z14串聯(lián)后并接在功率管T5的柵極與源極之間，且穩(wěn)壓管Z5的陽極接功率管T5的柵極，穩(wěn)壓管Z14的陽極接功率管T5的源極，功率管T5的漏極接相電壓驅(qū)動電路的低端電源+ VPff_L,即地OPL ;所述V相電壓高端驅(qū)動電路(18)包括光電耦合器U7及其限流電阻R28、電源退耦電容C22、自舉電容C25及其限流電阻R31、穩(wěn)壓管Z6/Z7/Z8、功率管T6及其柵極限流電阻R32、柵極下拉電阻R35 ;光電耦合器U7的第2管腳A通過限流電阻R28接到電源+ 5V，第3管腳K接輸入控制信號VHC，第8管腳VC接電源+ VHV,第5管腳VE接地OVHV,電容C22并接在電源+ VHV與地OVHV之間，電阻R31的一端接電源+ VHV,另一端與穩(wěn)壓管Z6的陰極相連，穩(wěn)壓管Z6的陽極接地0VHV，電容C25與穩(wěn)壓管Z6并聯(lián)，穩(wěn)壓管Z6的陰極與功率管T6的源極相連，光電耦合器U7的第6管腳01端與第7管腳02端相連后通過電阻R32接到功率管T6的柵極，功率管T6的柵極通過電阻R35與其源極相連，穩(wěn)壓管Z7、Z8串聯(lián)后并接在功率管T6的柵極與源極之間，且穩(wěn)壓管Z7的陽極接功率管T6的柵極， 穩(wěn)壓管Z8的陽極接功率管T6的源極，功率管T6的漏極接相電壓驅(qū)動電路的高端電源+VPff_H ；所述V相電壓低端驅(qū)動電路(19)包括光電耦合器U8及其限流電阻R29、電源退耦電容C23C34、功率管T7及其柵極限流電阻R33、柵極下拉電阻R34、柵極穩(wěn)壓管Z9/Z15 ;光電耦合器U8的第2管腳A通過限流電阻R29接到電源+ 5V，第3管腳K接輸入控制信號VLC，第8管腳VC接電源+ 15VP，第5管腳VE接電源一 15VP，電容C23、C34串聯(lián)后并接在電源+ 15VP與電源一 15VP之間，電容C23、C34的公共端與地OPL相連，光電耦合器U8的第6管腳01端與第7管腳02端相連后通過電阻R33接到功率管T7的柵極，功率管T7的柵極通過電阻R34與其源極相連，穩(wěn)壓管Z9、Z15串聯(lián)后并接在功率管T7的柵極與源極之間，且穩(wěn)壓管Z9的陽極接功率管T7的柵極，穩(wěn)壓管Z15的陽極接功率管T7的源極，功率管T7的漏極接相電壓驅(qū)動電路的低端電源十VPff_L,即地OPL ；所述W相電壓高端驅(qū)動電路(20)包括光電耦合器U9及其限流電阻R36、電源退耦電容C27、自舉電容C29及其限流電阻R46、穩(wěn)壓管Z10/Z12/Z13、功率管T8及其柵極限流電阻R38、柵極下拉電阻R40 ;光電耦合器U9的第2管腳A通過限流電阻R36接到電源+ 5V，第3管腳K接輸入控制信號WHC，第8管腳VC接電源+ VHW,第5管腳VE接地0VHW，電容C27并接在電源+ VHW與地OVHW之間，電阻R46的一端接電源+ VHW，另一端與穩(wěn)壓管ZlO的陰極相連，穩(wěn)壓管ZlO的陽極接地0VHW,電容C29與穩(wěn)壓管ZlO并聯(lián)，穩(wěn)壓管ZlO的陰極與功率管功率管T8的源極相連，光電耦合器U9的第6管腳01端與第7管腳02端相連后通過電阻R38接到功率管T8的柵極，功率管T8的柵極通過電阻R40與其源極相連，穩(wěn)壓管Z12、Z13串聯(lián)后并接在功率管T8的柵極與源極之間，且穩(wěn)壓管Z12的陽極接功率管T8的柵極，穩(wěn)壓管Z13的陽極接功率管T8的源極，功率管T8的漏極接相電壓驅(qū)動電路的高端電源+ VPff_H ； 所述W相電壓低端驅(qū)動電路(21)包括光電耦合器UlO及其限流電阻R37、電源退耦電容C28/C35、功率管T9及其柵極限流電阻R39、柵極下拉電阻R41、柵極穩(wěn)壓管Z11/Z16組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全隔離的三相變頻器驅(qū)動與保護(hù)裝置，控制電源整流電路把工頻電源轉(zhuǎn)換為直流電源；功率電源整流電路把工頻電源整流為直流電源；反激式多路開關(guān)電源電路把功率源直流電源轉(zhuǎn)換為不穩(wěn)壓的系統(tǒng)電源以及提供高端驅(qū)動的浮置電源；穩(wěn)壓電源電路把不穩(wěn)壓的系統(tǒng)電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電源；互感式過電流檢測電路把電流信號轉(zhuǎn)換為電流反饋信號；霍爾式電流檢測電路把電流信號轉(zhuǎn)換為可供單片機(jī)識別的電流反饋信號；光電隔離式功率電源過電壓檢測電路把功率源直流電源轉(zhuǎn)換為可供單片機(jī)識別的過電壓檢測信號；相電壓驅(qū)動電路把功率源直流電源轉(zhuǎn)換為3相可調(diào)交流信號。該裝置實現(xiàn)了在同一控制裝置中、不同電氣特征之間的物理隔離效果，大大提高了裝置的電磁兼容能力。
文檔編號H02M5/44GK102710146SQ20121014589
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月12日
發(fā)明者孟長江, 楊俊恩, 白思春, 褚全紅 申請人:中國兵器工業(yè)集團(tuán)第七0研究所