作者/ 赵文武 陕西铁路工程作业技术学院(陕西 渭南 714000)
摘要：针对三相变压变频调速VVVF体系的过流问题，论述了体系结构和驱动电路原理，规划了一种过流维护电路，经过试验验证该过流电路维护阈值为1V，维护延时时刻为8μs。这两项测验成果都契合MOSFET要求，可有用防止器材损坏，该研讨成果具有必定的参考价值。
导言
比较于传统的用可控硅完结调压的电源，选用MOSFET或IGBT的开关电源的长处在于输出电压纹波小，输出均匀电压大、转化效率高，且该器材的操控办法灵敏，所以，电源体系的动态响应速度更快，电源的作业频率进步，因而，滤波器和变压器的体积需求减小。
在逆变电路中，有时候会呈现过流现象，然后形成器材的损坏。为更好地维护电路，也为让逆变电路更安全地作业，有必要参加过流维护电路。本文在三相沟通逆变电路中的数字信号处理(DSP)运算和操控的基础上，过流维护电路检测了电流信号，当有过流信号发生时，关断PWM驱动信号，然后完结电路的过流维护。
1 体系结构和驱动电路原理
1.1 体系结构
体系完结根据型号为TMS320F2812的DSP处理器，结构框图如图1所示。该体系是沟通-直流-沟通VVVF电路，首要由以下几大部分组成：主电路、驱动电路、操控电路和辅佐电路。电路整流部分运用二极管整流，逆变部分由MOSFET接成三相H输出，整流与逆变的中心直流环节运用大电容滤波。本规划为试验设备，电路软启动经过可调变压器完结，以防止上电瞬间呈现较大冲击电流。
DSP的首要功能是完结操控办法的运算，并完结电路中电压和电流的检测与核算。体系辅佐电路首要由开关电源、电压转化模块、过流维护电流、放电电路、电压检测和电流检测电路、转速检测及调度电路组成。
图1中定子线电压、线电流以及转速经检测环节的调度电路后输入DSP，经过矢量操控算法，由DSP输出6路SVPWM，经驱动电路扩大后，驱动逆变器作业。220V的沟通电经过不可控整流和三相逆变器，经过SVPWM操控驱动三相异步电动机运转。当主电路呈现过流时，过流维护电路会封闭驱动电路的PWM输出信号，维护主电路并显现过流信号。
1.2 驱动电路原理
如图2所示为本试验所运用的驱动电路的原理图，其效果是将DSP发生的，驱动才能较弱的PWM信号扩大为能够驱动MOSFET注册和关断的信号，使得主电路能够正常作业。该电路选用自举的计划，既能适用三相逆变桥的上管，也能够应用于下管。
图中电容CqF6延时了PWM输入，相当于开关切换时参加了硬件死区。12V电源电压经DqF1-RqF2-DWF1给光耦UqF1供电，稳压管的效果使得光耦的电源电压为5V，经过二极管DqF3将光耦的输出高电平电压钳位在5.8V左右。在驱动下管时：当PWM输出低电平时，光耦UqF1阻隔输出为高电平，MOS管QqF1注册，电容CqF4经过回路DqF1-DqF2-CqF4-DqF4-QqF1充电，直至电容两头的电压挨近12V，此刻G6端电压为零，即为MOSFET关断。当PWM输出为高电平时，光耦UqF1阻隔输出为低电平，所以MOS管QqF1关断，此刻因为电容CqF4电压12V加在MOSFET QqF2栅源间所以QqF2导通，而12V电压经过DqF1-RqF5-QqF2使得MOSFET栅极电压为高电平，使其导通。驱动上管的作业原理与驱动下管时类似，首要差异在于，当下管注册时，12V电源电压经DqF1-CqF5给电容CqF5充电直至挨近电源电压。而当下管关断时，上管驱动的电源将有此%&&&&&%供电，起到了自举效果。
2 过流维护电路的规划
当主电路作业反常导致作业电流超越设定的最大电流时，就会使得过流检测电路动作，封闭DSP发生的PWM的输出，维护试验设备的安全。过流检测和过流维护电路别离如图3和图4所示，其间S2和GNDA之间的电压是经过串入主电路中的康铜丝作为检流电阻检测得到。当检流电阻两头的电压高于0.7V时，即S2端电压高于GNDA的电压，比较器反相端的电压高于同相端，输出为低电平。经过阻隔光耦0601阻隔后输出为5V高电平，经过74HC00后3端输出为低电平，之后经过由两与非门构成的SR锁存器。6端输出为高电平，11端的输出是低电平，则发光二极管LED亮，显现过流，此刻MOS管Qq1导通，驱动信号被强制下拉为低电平，然后封闭了PWM驱动信号;当检流电阻两头的电压小于0.7V时，比较器输出为高电平，经光耦0601现已74HC00后3输出为高电平，不影响SR锁存器的状况，电路作业正常。
3 试验研讨
试验渠道主电路结构为电压型三相沟通逆变器，如图5所示，其间，过流维护电路什物如图6所示，为便利看清电路板什物巨细，图中以一枚一角硬币做参照。试验成果如图7所示。
从上述调试成果(a)图看出，过流维护电路的维护阈值为1V，即过流1V及以上时，过流维护电路就会动作，不输出PWM驱动波形，然后维护主电路。从(b)图看出，横轴每格5μs，该维护电路的维护延时时刻为8μs。检查MOSFET手册，可知这两项测验成果均契合要求。
4 定论
规划三相沟通变压变频调速体系的过流维护电路时，统筹考虑了电源体系，用两个DC-DC电源转化模块别离发生所需求的电平，随后经过试验测验，确认过流维护电路的维护阈值为1V，维护延时为8μs，所规划的过流维护电路契合主电路MOSFET要求。
参考文献：
[1]尹聪.一种新颖的变频调速体系操控办法的理论与试验研讨[D].西安:西安工程大学,2012.
[2]贺倩.根据DSP的新式沟通调速数字操控体系的完结及试验研讨[D].西安:西安工程大学,2012.
[3]张海亮,陈国定,夏德印.IGBT过流维护电路规划[J].机电工程, 2012, 29(8):966-970.
[4]赵卫.开关电源的过流维护电路[J].电子科技，2011, 24(6):116-117.
[5]何秀华,杨景红.大功率IGBT驱动电路的规划[J].信息化研讨, 2008, 34(9):20-22.
[6]王兆安,刘进军.电力电子技术[M].第5版.机械工业出版社,2009.
本文来源于我国科技期刊《电子产品世界》2016年第11期第62页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。
