过流检测电路.doc

《过流检测电路.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、CBB规范过流检测电路(VER:V2.0)拟制：专时间：2010-12-08批准：宏时间：2011-2-17文件评优级别：□A优秀□B良好□C一般1功能介绍该电路能实时对由输入电流信号转换成的电压信号进行监控，任一相输入电流超出门限电流，此电路都会反馈异常信号到控制器，以此来实现对变频器的过流自保护功能。2详细原理图图1过电流检测电路原理图由于霍尔电流传感器的响应快速，因此出现短路时，霍尔输出电流信号经采样电阻转换成电压信号及时送到DSP，在IGBT短路安全时间内封锁PWM驱动信号输出，使IGBT得到可靠的保护。过流检测是通过四电压比较器LM339组成的双限比较器来完成的，它

2、可以判断输入信号电位是否位于指定门限电位REFL到REFH之间。LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻（上拉电阻，选2-15K），此处上拉3.0V，正常情况OCH1为高电平，有故障的情况为低电平。3器件功能vC1~C7为电源去耦电容；vC8对地滤波电容，为谐波干扰提供对地通道。vC12与R14构成RC滤波网络；vC13与R15构成RC滤波网络，滤出输出信号OCH的谐波干扰；vC9、C10、C11分别与R2、R4、R6构成RC滤波网络，滤除输入到比较器采样信号干扰；vR10、R11、R12构成分压电路，由此确定比较的上限与

3、下限电压，其R10还具有滤波作用；vR1~R6、R15限流电阻，其中R2、R4、R6、R15兼具有滤波作用。vR7、R8、R9、R13为上拉电阻。vU3六斯密特触发反相器，对信号整型，防止频繁过流时过流信号拉不低。vU1、U2四电压比较器。组成双比较电路，设定门限电压。4参数计算过流检测保护电路（因每相电路相仿性，在此以U相为例）采样电压信号IU为-3.00V~+3.00V，3V对应2.5倍峰值电流，输入到比较电流保持在mA级，门限电压上下限范围在极值范围0~3.0V之间，正常工作时有0

4、H计算如下：此处选R10=10欧，R11=22K，R12=10欧时有：VREFH=2.9986V，VREFH=0.00136V。满足电路设计需求。4.2限流电阻R1、R2及上拉电阻R7的选择：比较点IU-1点的电压计算如下：取R5=R9=R7=1k时有：电流正常时IU在（-3.0V，3.0V）之间，有0<(UIU-1=(3.0V+UIU)/2)<3.0V此时IIU-1值范围为（0，3mA），满足电路需求。4.3滤波电容C3、C4、C6、C7、C8的选择：过流检测部分工做频率在1KHZ以下，电源滤波C3、C4、C6、C7及对地滤波电容，选用最常用的0.1uF电容，其耐压值50V

5、。4.4滤波电容C11、C12、C13及限流电阻R15的选择：C11与R6构成RC滤波网络对被比较信号UIU-1滤波，C12与R14构成RC低通滤波器对比较输出信号OCH1滤波，C13与R15对输入到DSP控制器OCH滤波，此电路选C11=330pF,C12=10nF，C13=20pF，R15=2K。当被比较的信号电压位于门限电压之间时（<<），输出为高电位（OCH1=3.3V）。当不在门限电位范围之间时，（>或<）输出为低电位（OCH1=0V）,DSP检测到OCH1点电压为低电平时报过流故障。过流信号为阶跃信号，RC低通滤波器对阶跃输入的响应用下式表示：，滤波电路的响应时间

6、不能超过电路信号最小周期，电路三处滤波时间常数分别为0.33us，1us，0.04us。4.5斯密特触发反相器U2的选择：此处U2A和U2B的施密特反相器对信号整型，防止频繁过流时过流信号拉不低，此电路选用我司优选器件ST品牌74VHC14，其具有响应速度快，抗干扰能力强，价格便宜等优点：图2用施密特反相器对信号整形4.6比较器U1的选择：此处选用我司优选器件ON品牌的四比较器LM339，组成双限比较，对输入信号进行检测，其具有低功耗，低输出饱和电压，可靠性高的优点。其余两相和与其工作方式与U相相同，在器件的选择上也保持一致。5器件清单序号料号名称型号数量位号13-08-97

7、-104片状电容;100nF±10%-50V-0603-X7R0.1u8C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C823-08-97-103片状电容;10nF±10%-50V-0603-X7R10n1C1233-08-98-200片状电容;20pF±5%-50V-0603-NPO20p1C1343-08-99-331(3-08-97-331)片状电容;330pF±5%-50V-0603-NPO(10%)330p3C10,C11,C953-24-90-101片状电阻;1/10W-100Ω±1%-0603