逆變模塊主動(dòng)驅(qū)動(dòng)保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種逆變模塊主動(dòng)驅(qū)動(dòng)保護(hù)裝置，具有低壓直流電源、母線低壓檢測(cè)控制電路、報(bào)警器、高壓電源、逆變模塊主電路和負(fù)壓檢測(cè)控制電路；所述低壓直流電源與母線低壓檢測(cè)控制電路的輸入端連接；所述報(bào)警器的輸入端與母線低壓檢測(cè)控制電路的輸出端連接；所述高壓電源與逆變模塊主電路的輸入端連接；所述負(fù)壓檢測(cè)控制電路的輸出端與逆變模塊主電路的輸入端連接。本實(shí)用新型集成化程度高，主要由電子芯片及周邊電路組成，體積小，在電路板上占用的位置較小，工作可靠，采用工業(yè)控制中的成熟芯片，性能穩(wěn)定。
【專利說明】逆變模塊主動(dòng)驅(qū)動(dòng)保護(hù)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種保護(hù)裝置，特別涉及一種逆變模塊主動(dòng)驅(qū)動(dòng)保護(hù)裝置，主要用于變頻器、伺服控制器、超聲波、磁場(chǎng)發(fā)生器等具有DC-AC轉(zhuǎn)換功能的逆變模塊的保護(hù)技術(shù)，用以減少或避免逆變模塊炸機(jī)的可能性。
【背景技術(shù)】
[0002]變頻器、伺服控制器、超聲波、磁場(chǎng)發(fā)生器在工業(yè)自動(dòng)化控制中廣泛采用，逆變模塊是其核心裝置和主要功率模塊，其成本較高，失效形式多為炸機(jī)，且炸機(jī)時(shí)易于造成整個(gè)驅(qū)動(dòng)板的損壞，甚至?xí)斐煽刂瓢宓膿p壞，維修成本很高。
[0003]目前，對(duì)逆變模塊的保護(hù)主要有:如附圖1所示，直流母線過電壓與欠壓的檢測(cè)、逆變功率管IGBT漏極(D)與源極(S)的電壓檢測(cè)、輸出交流電流傳感器的電流檢測(cè)三種方法，其中，第一種方法對(duì)逆變模塊的保護(hù)作用不明顯，主要用于電機(jī)被拖動(dòng)時(shí)的過電壓預(yù)防和欠壓時(shí)IGBT的欠激勵(lì)；第二種方法主要是DS間電壓檢測(cè)，如超過一定電壓降則說明模塊本身已不好，或此IGBT不能正常開通，更多的用來在IGBT損壞后，關(guān)斷模塊工作達(dá)到保護(hù)其他電路的目的，防止進(jìn)一步損壞，也只能在一定程度上起IGBT的保護(hù)作用；第三種也只是對(duì)IGBT的間接保護(hù)，對(duì)輸出電流的檢測(cè)信號(hào)需付給控制板上的CPU，再對(duì)比數(shù)據(jù)庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，再由CPU發(fā)出命令給逆變模塊驅(qū)動(dòng)電路，具有一定的時(shí)間差，也難以達(dá)到保護(hù)IGBT的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種生產(chǎn)成本低、響應(yīng)快、體積小的逆變模塊主動(dòng)驅(qū)動(dòng)保護(hù)裝置。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是:一種逆變模塊主動(dòng)驅(qū)動(dòng)保護(hù)裝置，具有低壓直流電源、母線低壓檢測(cè)控制電路、報(bào)警器、高壓電源、逆變模塊主電路和負(fù)壓檢測(cè)控制電路；所述低壓直流電源與母線低壓檢測(cè)控制電路的輸入端連接；所述報(bào)警器的輸入端與母線低壓檢測(cè)控制電路的輸出端連接；所述高壓電源與逆變模塊主電路的輸入端連接；所述負(fù)壓檢測(cè)控制電路的輸出端與逆變模塊主電路的輸入端連接。
[0006]上述技術(shù)方案所述逆變模塊主電路包括整流器、緩沖器和逆變器。
[0007]上述技術(shù)方案所述母線低壓檢測(cè)控制電路具有繼電器MC ;所述繼電器MC的常開觸點(diǎn)的兩端接IGBT的Pl端和P2端，常閉觸點(diǎn)的兩端分別接IGBT的P2端和低壓直流電源I接線端，繼電器MC通過光耦合器隔離。
[0008]上述技術(shù)方案所述負(fù)壓檢測(cè)控制電路具有光耦合器；所述光耦合器的輸入端接控制主板CPU的輸出端，輸出端接IGBT的門極；所述IGBT的門極G與發(fā)射極E之間具有放大的驅(qū)動(dòng)波形，IGBT的門極G與發(fā)射極E之間連接有三端穩(wěn)壓管L7909 ;所述控制主板CPU與三端穩(wěn)壓管L7909之間連接有電阻R5、電容C和電感L ;所述電阻R5與電感L串聯(lián)；所述電容C并聯(lián)在電阻R5的兩端。[0009]上述技術(shù)方案所述驅(qū)動(dòng)波形為+12V和-1OV的方波。
[0010]上述技術(shù)方案所述低壓直流電源為24V。
[0011]采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型具有以下積極的效果:
[0012](I)本實(shí)用新型集成化程度高，主要由電子芯片及周邊電路組成，體積小，在電路板上占用的位置較小，工作可靠，采用工業(yè)控制中的成熟芯片，性能穩(wěn)定。
[0013](2)本實(shí)用新型低電壓的先期檢驗(yàn)有效防止驅(qū)動(dòng)器斷電一段時(shí)間后再上電的部分兀件失效引起IGBT損壞。
[0014](3)本實(shí)用新型負(fù)壓檢驗(yàn)并直接關(guān)斷驅(qū)動(dòng)芯片輸入信號(hào)，響應(yīng)快，附加生產(chǎn)成本較低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
[0016]圖1為現(xiàn)有逆變模塊主電路及單元檢測(cè)電路框圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型逆變模塊主動(dòng)保護(hù)控制框圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型的逆變模塊主電路示意圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型的母線低壓自檢控制電路的示意圖；
[0020]圖5為本實(shí)用新型的負(fù)壓檢測(cè)控制電路的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021](實(shí)施例1)
[0022]見圖2至圖5，本實(shí)用新型具有低壓直流電源1、母線低壓檢測(cè)控制電路2、報(bào)警器
3、高壓電源4、逆變模塊主電路5和負(fù)壓檢測(cè)控制電路6 ;低壓直流電源I為24V，低壓直流電源I與母線低壓檢測(cè)控制電路2的輸入端連接；報(bào)警器3的輸入端與母線低壓檢測(cè)控制電路2的輸出端連接；高壓電源4與逆變模塊主電路5的輸入端連接；負(fù)壓檢測(cè)控制電路6的輸出端與逆變模塊主電路5的輸入端連接。
[0023]逆變模塊主電路5包括整流器、緩沖器和逆變器。
[0024]母線低壓檢測(cè)控制電路2具有繼電器MC ;繼電器MC的常開觸點(diǎn)的兩端接IGBT的Pl端和P2端，常閉觸點(diǎn)的兩端分別接IGBT的P2端和低壓直流電源I接線端，繼電器MC通過光耦合器隔離。起動(dòng)時(shí)，此低壓直流電源I加入逆變模塊主電路5，如一切正常無報(bào)警，則控制主板CPU控制繼電器MC工作，強(qiáng)電由IGBT的Pl端和P2端接通，低壓直流電源124V斷開。繼電器MC的控制通過光藕合器實(shí)現(xiàn)隔離，防止控制主板CPU的強(qiáng)電串入。
[0025]負(fù)壓檢測(cè)控制電路6具有光耦合器；光耦合器的輸入端接控制主板CPU的輸出端，輸出端接IGBT的門極；IGBT的門極G與發(fā)射極E之間具有放大的驅(qū)動(dòng)波形，驅(qū)動(dòng)波形為+12V和-1OV的方波；IGBT的門極G與發(fā)射極E之間連接有三端穩(wěn)壓管L7909 ;控制主板CPU與三端穩(wěn)壓管L7909之間連接有電阻R5、電容C和電感L ;電阻R5與電感L串聯(lián)；電容C并聯(lián)在電阻R5的兩端。當(dāng)IGBT的門極G與發(fā)射極E間波形為+12V與-1OV的方波時(shí)，三端穩(wěn)壓管L7909的輸出端電壓為-9V與0V，但由于電路接入R5、C與L的電容與電感元件，電壓的波形具有一定的滯后性，光藕合器2腳電壓實(shí)際為-5V左右，如此負(fù)壓存在，則由控制主板CPU來的驅(qū)動(dòng)波形，可以正常發(fā)給8腳驅(qū)動(dòng)芯片，如負(fù)壓丟失，則8腳驅(qū)動(dòng)芯片的輸入被封鎖，從而達(dá)到保護(hù)模塊的目的。
[0026]本實(shí)用新型的工作原理:采用兩種技術(shù)途徑主動(dòng)保護(hù)逆變模塊，如附圖2所示，一為母線低壓直流電源I (24V)加入模塊的先期檢驗(yàn)?zāi)妇€低壓檢測(cè)控制電路2，在起動(dòng)逆變之前，先給IGBT的Pl與P2端子間(附圖3)加入24V，如電路及模塊正常，UVW三相波形也為正常波形，面板沒有顯示報(bào)警信號(hào)，則再正常接通強(qiáng)電；二為通過對(duì)驅(qū)動(dòng)IGBT的門極G與發(fā)射極E負(fù)壓檢測(cè)，達(dá)到驅(qū)動(dòng)保護(hù)的目的，原因是，負(fù)壓存在的目的是保證IGBT的可靠截止，負(fù)壓的丟失必然導(dǎo)致IGBT的損壞，是IGBT損壞的主要原因，負(fù)壓不丟失，IGBT基本不會(huì)非正常損壞。
[0027]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種逆變模塊主動(dòng)驅(qū)動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于:具有低壓直流電源(I)、母線低壓檢測(cè)控制電路(2)、報(bào)警器(3)、高壓電源(4)、逆變模塊主電路(5)和負(fù)壓檢測(cè)控制電路(6)；所述低壓直流電源(I)與母線低壓檢測(cè)控制電路(2)的輸入端連接；所述報(bào)警器(3)的輸入端與母線低壓檢測(cè)控制電路(2 )的輸出端連接；所述高壓電源(4 )與逆變模塊主電路(5 )的輸入端連接；所述負(fù)壓檢測(cè)控制電路(6)的輸出端與逆變模塊主電路(5)的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變模塊主動(dòng)驅(qū)動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于:所述逆變模塊主電路(5)包括整流器、緩沖器和逆變器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變模塊主動(dòng)驅(qū)動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于:所述母線低壓檢測(cè)控制電路(2)具有繼電器MC ;所述繼電器MC的常開觸點(diǎn)的兩端接IGBT的Pl端和P2端，常閉觸點(diǎn)的兩端分別接IGBT的P2端和低壓直流電源I接線端，繼電器MC通過光耦合器隔離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變模塊主動(dòng)驅(qū)動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于:所述負(fù)壓檢測(cè)控制電路(6)具有光耦合器；所述光耦合器的輸入端接控制主板CPU的輸出端，輸出端接IGBT的門極；所述IGBT的門極G與發(fā)射極E之間具有放大的驅(qū)動(dòng)波形，IGBT的門極G與發(fā)射極E之間連接有三端穩(wěn)壓管L7909 ;所述控制主板CPU與三端穩(wěn)壓管L7909之間連接有電阻R5、電容C和電感L ;所述電阻R5與電感L串聯(lián)；所述電容C并聯(lián)在電阻R5的兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的逆變模塊主動(dòng)驅(qū)動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)波形為+12V和-1OV的方波。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變模塊主動(dòng)驅(qū)動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于:所述低壓直流電源⑴為24V。
【文檔編號(hào)】H02H7/122GK203691223SQ201420033959
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】潘天堂, 陳新, 岳興蓮, 葉穗, 陳燦, 宋長(zhǎng)龍 申請(qǐng)人:常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院