本發(fā)明屬于變頻器,具體涉及一種變頻器的溫度采樣裝置、變頻器及其溫度采樣方法,尤其涉及一種應(yīng)用于大功率變頻器的igbt模塊溫度采樣裝置、具有該igbt模塊溫度采樣裝置的變頻器、以及該變頻器的igbt模塊溫度采樣方法。
背景技術(shù):
1、當(dāng)前,大功率變頻器普遍應(yīng)用于各大工業(yè)場所,各種復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境對設(shè)備運行的可靠性及穩(wěn)定性有了更高的要求。對于大功率變頻器而言,絕緣柵雙極晶體管(insulate-gate?bipolar?transistor,igbt)模塊是最關(guān)鍵的半導(dǎo)體元件,igbt模塊損壞不僅使變頻器無法工作,而且后續(xù)的維護(hù)更換也十分困難。導(dǎo)致igbt模塊損壞的原因有很多,其中最常見的是igbt模塊過溫?fù)p壞。所以,igbt模塊溫度采樣對于變頻器設(shè)計來說是十分關(guān)鍵的。
2、但是,相關(guān)方案中,對igbt模塊溫度采樣時,對igbt模塊溫度以模擬電壓信號的形式傳輸,但模擬電壓信號在傳輸過程中容易受到外部信號的干擾,從而導(dǎo)致溫度采樣誤差較大。
3、上述內(nèi)容僅用于輔助理解本發(fā)明的技術(shù)方案,并不代表承認(rèn)上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于,提供一種變頻器的溫度采樣裝置、變頻器及其溫度采樣方法,以解決對igbt模塊溫度采樣時,對igbt模塊溫度以模擬電壓信號的形式傳輸,容易受到外部信號的干擾,導(dǎo)致對igbt模塊溫度采樣誤差較大的問題,達(dá)到通過將igbt模塊內(nèi)部的ntc電阻信號轉(zhuǎn)化為脈沖信號后再傳輸至dsp主控芯片,即采用脈沖信號對igbt模塊進(jìn)行溫度檢測,能夠減小傳輸誤差,提高對igbt模塊溫度檢測的準(zhǔn)確性的效果。
2、本發(fā)明提供一種變頻器的溫度采樣裝置,所述變頻器具有igbt模塊和主控模塊,所述igbt模塊具有熱敏電阻模塊;所述變頻器的溫度采樣裝置,包括:溫度采樣模塊、轉(zhuǎn)化模塊和輸出模塊;所述溫度采樣模塊與所述熱敏電阻模塊串聯(lián);其中,所述熱敏電阻模塊,用于跟隨所述igbt模塊的溫度變化而使所述熱敏電阻模塊自身的阻值發(fā)生變化;所述溫度采樣模塊,用于對所述熱敏電阻模塊的阻值信號進(jìn)行采樣,得到模擬電壓信號;所述轉(zhuǎn)化模塊,用于將采樣得到的所述模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為溫度脈沖信號;所述輸出模塊,用于將轉(zhuǎn)化得到的所述溫度脈沖信號輸出至所述主控模塊,以使所述主控模塊得到對應(yīng)的溫度信號,作為所述igbt模塊的溫度檢測信號。
3、在一些實施方式中,所述溫度采樣模塊,包括:分壓電阻模塊和運放模塊;其中,所述分壓電阻模塊與所述熱敏電阻模塊串聯(lián),所述分壓電阻模塊與所述熱敏電阻模塊串聯(lián)的公共端連接至所述運放模塊的同相輸入端;所述運放模塊的反相輸入端與所述運放模塊的輸出端相連、且作為所述溫度采樣模塊的輸出端,用于將采樣得到的所述模擬電壓信號輸出至所述轉(zhuǎn)化模塊。
4、在一些實施方式中,所述轉(zhuǎn)化模塊轉(zhuǎn)化得到的所述溫度脈沖信號,是頻率為預(yù)設(shè)值、且占空比能夠被調(diào)節(jié)的脈沖信號;所述轉(zhuǎn)化模塊,包括:信號轉(zhuǎn)化芯片;所述轉(zhuǎn)化模塊,將采樣得到的所述模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為溫度脈沖信號,包括:所述信號轉(zhuǎn)化芯片,用于將采樣得到的所述模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為pwm信號,以作為轉(zhuǎn)化得到的溫度脈沖信號。
5、在一些實施方式中,所述輸出模塊,包括:光耦隔離模塊;其中,所述輸出模塊,將轉(zhuǎn)化得到的所述溫度脈沖信號輸出至所述主控模塊,以使所述主控模塊得到對應(yīng)的溫度信號,作為所述igbt模塊的溫度檢測信號,包括:所述光耦隔離模塊,設(shè)置在所述轉(zhuǎn)化模塊與所述主控模塊的第一引腳之間,用于對轉(zhuǎn)化得到的所述溫度脈沖信號進(jìn)行隔離處理,得到隔離脈沖信號;之后,再將所述隔離脈沖信號輸出至所述主控模塊的第一引腳;所述主控模塊,還用于根據(jù)預(yù)先設(shè)置的設(shè)定脈沖信號與設(shè)定溫度信號之間的對應(yīng)關(guān)系,將該對應(yīng)關(guān)系中與所述隔離脈沖信號相同的設(shè)定脈沖信號所對應(yīng)的設(shè)定溫度信號,確定為與所述隔離脈沖信號相對應(yīng)的隔離溫度信號,作為所述igbt模塊的溫度檢測信號。
6、在一些實施方式中,所述光耦隔離模塊,包括:限流電阻模塊和光耦芯片;其中,所述轉(zhuǎn)化模塊轉(zhuǎn)化得到的所述溫度脈沖信號,經(jīng)所述限流電阻模塊后輸入至所述光耦芯片的二極管側(cè)的陽極;所述光耦芯片的晶體管側(cè)的輸出端,作為所述光耦隔離模塊的輸出端,連接至所述主控模塊的第一引腳。
7、在一些實施方式中,所述輸出模塊,還包括:rc濾波模塊;其中,所述輸出模塊,將轉(zhuǎn)化得到的所述溫度脈沖信號輸出至所述主控模塊,以使所述主控模塊得到對應(yīng)的溫度信號,作為所述igbt模塊的溫度檢測信號,還包括:所述光耦隔離模塊,用于對轉(zhuǎn)化得到的所述溫度脈沖信號進(jìn)行隔離處理,得到隔離脈沖信號;所述rc濾波模塊,設(shè)置在所述光耦隔離模塊與所述主控模塊的第二引腳之間,用于將所述隔離脈沖信號進(jìn)行rc濾波處理后,得到模擬溫度信號;之后,再將所述模擬溫度信號輸出至所述主控模塊的第二引腳;所述主控模塊,還用于將接收到的所述模擬溫度信號,作為所述igbt模塊的溫度檢測信號。
8、在一些實施方式中,所述rc濾波模塊,包括:濾波電阻模塊和濾波電容模塊;其中,所述光耦隔離模塊的輸出端,經(jīng)所述濾波電阻模塊和所述濾波電容模塊后接地;所述濾波電阻模塊和所述濾波電容模塊的公共端,連接至所述主控模塊的第二引腳。
9、與上述裝置相匹配,本發(fā)明再一方面提供一種變頻器,包括:以上所述的變頻器的溫度采樣裝置。
10、與上述變頻器相匹配,本發(fā)明再一方面提供一種變頻器的溫度采樣方法,包括:對所述變頻器的igbt模塊中熱敏電阻模塊的阻值信號進(jìn)行采樣,得到模擬電壓信號;將采樣得到的所述模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為溫度脈沖信號;將轉(zhuǎn)化得到的所述溫度脈沖信號輸出至所述變頻器的主控模塊,以使所述主控模塊得到對應(yīng)的溫度信號,作為所述igbt模塊的溫度檢測信號。
11、在一些實施方式中,將轉(zhuǎn)化得到的所述溫度脈沖信號輸出至所述變頻器的主控模塊,包括:對轉(zhuǎn)化得到的所述溫度脈沖信號進(jìn)行隔離處理,得到隔離脈沖信號;之后,再將所述隔離脈沖信號輸出至所述主控模塊的第一引腳;和/或,對轉(zhuǎn)化得到的所述溫度脈沖信號進(jìn)行隔離處理,得到隔離脈沖信號;將所述隔離脈沖信號進(jìn)行rc濾波處理后,得到模擬溫度信號;之后,再將所述模擬溫度信號輸出至所述主控模塊的第二引腳。
12、由此,本發(fā)明的方案,通過基于變頻器中igbt模塊中的ntc溫度檢測模塊,在變頻器的驅(qū)動板處設(shè)置溫度采樣電路和轉(zhuǎn)化電路,在變跑去的主控板處設(shè)置光耦隔離電路和rc濾波電路,利用溫度采樣電路將ntc溫度檢測模塊中ntc電阻的阻值信號(即溫度信號)轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號,再利用轉(zhuǎn)化電路將模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為頻率不變、且占空比可調(diào)的脈沖信號(即溫度脈沖信號);之后,溫度脈沖信號經(jīng)驅(qū)動板傳輸至主控板后,利用光耦隔離電路對驅(qū)動板與主控板之間傳輸?shù)臏囟让}沖信號進(jìn)行前后級隔離之后,再將光耦隔離電路的輸出信號直接輸入到dsp主控芯片的gpio管腳以通過軟件判斷脈沖信號的占空比來獲取igbt模塊的當(dāng)前溫度信號,或者將將光耦隔離電路的輸出信號通過rc低通濾波電路轉(zhuǎn)化為模擬信號后輸入至dsp主控芯片的adc采樣口進(jìn)行溫度檢測以獲取igbt模塊的當(dāng)前溫度信號;從而,通過將igbt模塊內(nèi)部的ntc電阻信號轉(zhuǎn)化為脈沖信號后再傳輸至dsp主控芯片,即采用脈沖信號對igbt模塊進(jìn)行溫度檢測,能夠減小傳輸誤差,提高對igbt模塊溫度檢測的準(zhǔn)確性。
13、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本發(fā)明而了解。
14、下面通過附圖和實施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。