，電流檢測電阻Rshunt正端通過電阻R9連接到運(yùn)算放大器A4的正輸入端，形成差分輸入。由于寄生阻抗Rp、與IGBT并聯(lián)的二極管的反向恢復(fù)電流和母線上的雜散參數(shù)對(duì)電流檢測電阻兩端的電位的影響是相同的，差分輸入很好地減輕了寄生阻抗Rp、與IGBT并聯(lián)的二極管的反向恢復(fù)電流和母線上的雜散參數(shù)對(duì)檢測結(jié)果的影響，因而提高了變頻裝置中的電流檢測部件的共模抑制比，以及增強(qiáng)電流檢測電路的抗干擾能力。差分放大器的優(yōu)點(diǎn)是輸入阻抗高、共模抑制比高、轉(zhuǎn)換速率高、增益調(diào)整靈活。
[0046]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的通過差分放大器實(shí)現(xiàn)的電流檢測部件104的具體結(jié)構(gòu)圖。圖6與圖5的區(qū)別在于用信號(hào)放大電路503’和電平移位器504’分別取代信號(hào)放大電路503和電平移位器504。信號(hào)放大電路503’包括差分放大器U3和第二級(jí)同相放大電路。差分放大器U3的型號(hào)為INA157，但也可以采用其它型號(hào)，其相當(dāng)于圖4b那樣連接的運(yùn)算放大器A4以及電阻R7-R1(]。第二級(jí)同相放大電路包括電阻R19、R2(]、R21和運(yùn)算放大器U4，用于對(duì)差分放大器U3處理后的信號(hào)進(jìn)行再次放大。
[0047]電平移位器504’包括運(yùn)算放大器U5、U6以及電阻R22、R23, R24。由R23、R24和U5產(chǎn)生一基準(zhǔn)參考電壓，與信號(hào)放大電路503’中運(yùn)算放大器U4的輸出信號(hào)一并送入作為加法器的運(yùn)算放大器U6進(jìn)行相加。
[0048]需要說明的是，雖然上述實(shí)施例中，電流檢測部件104包括上述輸入濾波器501、嵌位保護(hù)電路502、電平移位器504’、過流保護(hù)電路505以及吸收電路506中的全部，其也可以包括這些部件中的一部分，也可以完全不包括這些部件。
[0049]雖然圖5和圖6分別示出了儀表放大器和差分放大器實(shí)現(xiàn)的電流檢測部件104的兩個(gè)具體結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其可以有其它的結(jié)構(gòu)。
[0050]雖然圖4a和圖5、圖4b和圖6分別示出了采集并放大反映電流檢測電阻兩端的電壓差的差分信號(hào)的兩種方式，也可以有采集并放大反映電流檢測電阻兩端的電壓差的差分信號(hào)的其它方式，例如不采用差分放大器的差分電路。
[0051]由于電流檢測電阻兩端的電壓差與電流檢測電阻的電流成正比，因此可以從反映電流檢測電阻兩端的電壓差的差分信號(hào)檢測出電流檢測電阻的電流。
[0052]圖7示出了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的變頻方法的流程圖。根據(jù)圖7，所述變頻方法包括:在步驟701，將輸入的交流電變換為直流電；在步驟702，穩(wěn)定變換出的直流電，其中所述直流電流經(jīng)電流檢測電阻；在步驟703，通過采集并放大反映所述電流檢測電阻兩端的電壓差的差分信號(hào)來檢測電流檢測電阻的電流；在步驟704，根據(jù)檢測到的電流檢測電阻的電流計(jì)算重構(gòu)的各交流電相電流；在步驟705，按照計(jì)算出的重構(gòu)的各交流電相電流將穩(wěn)定后的變換出的直流電變換成交流電。
[0053]優(yōu)選地，所述電流檢測部件可以采用圖4a所示的儀表放大器或圖4b所示的差分放大器來采集并放大反映所述電流檢測電阻兩端的電壓差的差分信號(hào)。
[0054]優(yōu)選地，所述變頻方法還包括:通過與電流檢測電阻并聯(lián)的吸收電路(如圖5或圖6中的吸收電路506)來吸收電流檢測電阻的電流的尖峰。
[0055]優(yōu)選地，所述變頻方法還包括:通過連接至所述儀表放大器或差分放大器的輸入端的輸入濾波器(如圖5或圖6中的輸入濾波器501)來濾除所述儀表放大器或差分放大器的輸入端的信號(hào)共模和差模噪聲。
[0056]優(yōu)選地，所述變頻方法還包括:通過在儀表放大器或差分放大器的輸入端和/或輸出端配置的嵌位保護(hù)電路(如圖5或圖6中的502)來抑制儀表放大器或差分放大器的輸入端和/或輸出端的信號(hào)尖峰。
[0057]雖然這里參考具體的實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍并不局限于所示的細(xì)節(jié)。在不偏離本發(fā)明的基本原理的情況下，可針對(duì)這些細(xì)節(jié)做出各種修改，這些修改都落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變頻裝置，包括: 整流器，用于將輸入的交流電變換為直流電； 中間直流部，用于穩(wěn)定整流器變換出的直流電，并具有電流檢測電阻； 電流檢測部件，用于通過采集并放大反映電流檢測電阻兩端的電壓差的差分信號(hào)來檢測流過電流檢測電阻的電流； 控制器，用于根據(jù)檢測到的電流檢測電阻的電流計(jì)算重構(gòu)的各交流電相電流； 逆變器，用于根據(jù)計(jì)算出的重構(gòu)的各交流電相電流將經(jīng)中間直流部穩(wěn)定后的直流電變換成交流電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻裝置，其中電流檢測部件通過儀表放大器或差分放大器來采集并放大反映電流檢測電阻兩端的電壓差的差分信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變頻裝置，其中電流檢測部件還包含:與電流檢測電阻并聯(lián)、用于吸收電流檢測電阻的電流的尖峰的吸收電路。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變頻裝置，其中電流檢測部件還包含:連接至所述儀表放大器或差分放大器的輸入端、用于濾除所述儀表放大器或差分放大器的輸入端的信號(hào)共模和差模噪聲的輸入濾波器。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變頻裝置，其中電流檢測部件還包含:在儀表放大器或差分放大器的輸入端和/或輸出端配置的、抑制儀表放大器或差分放大器的輸入端和/或輸出端的信號(hào)尖峰的嵌位保護(hù)電路。6.一種變頻方法，包括: 將輸入的交流電變換為直流電； 穩(wěn)定變換出的直流電，其中所述直流電流經(jīng)電流檢測電阻； 通過采集并放大反映所述電流檢測電阻兩端的電壓差的差分信號(hào)來檢測電流檢測電阻的電流； 根據(jù)檢測到的電流檢測電阻的電流計(jì)算重構(gòu)的各交流電相電流； 按照計(jì)算出的重構(gòu)的各交流電相電流將穩(wěn)定后的變換出的直流電變換成交流電。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變頻方法，其中所述反映電流檢測電阻兩端的電壓差的差分信號(hào)是通過儀表放大器或差分放大器來采集并放大的。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變頻方法，還包括:通過與電流檢測電阻并聯(lián)的吸收電路來吸收電流檢測電阻的電流的尖峰。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變頻方法，還包括:通過連接至所述儀表放大器或差分放大器的輸入端的輸入濾波器來濾除所述儀表放大器或差分放大器的輸入端的信號(hào)共模和差模噪聲。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變頻方法，還包括:通過在儀表放大器或差分放大器的輸入端和/或輸出端配置的嵌位保護(hù)電路來抑制儀表放大器或差分放大器的輸入端和/或輸出端的信號(hào)尖峰。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種變頻裝置及變頻方法。變頻裝置包括：整流器，用于將輸入的交流電變換為直流電；中間直流部，用于穩(wěn)定整流器變換出的直流電，并具有電流檢測電阻；電流檢測部件，用于通過采集并放大反映電流檢測電阻兩端的電壓差的差分信號(hào)來檢測流過電流檢測電阻的電流；控制器，用于根據(jù)檢測到的電流檢測電阻的電流計(jì)算重構(gòu)的各交流電相電流；逆變器，用于根據(jù)計(jì)算出的重構(gòu)的各交流電相電流將經(jīng)中間直流部穩(wěn)定后的直流電變換成交流電。本發(fā)明提供的方案可以提高變頻裝置中的電流檢測精度，從而提高交流電各相重構(gòu)精度，提高變頻器的控制性能。
【IPC分類】H02M5/458
【公開號(hào)】CN105024559
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410181914
【發(fā)明人】羅斌, 馬鑫
【申請(qǐng)人】博世力士樂(西安)電子傳動(dòng)與控制有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2014年4月30日