[发明专利]变流器输出电流处理电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气技术领域，更具体地说，涉及一种变流器输出电流处理电路及方法。

背景技术

随着电力电子器件的发展，变流器广泛应用于电信、能源、交通运输、军事装备、材料工程、电力系统和电气传动领域。变流器是一种可以改变电源系统的电压、频率和相数等电源特性的电器设备。电源系统输出的电流经变流器变化转换为频率、电压恒定的交流电。

变流器的输出电流一般使用电流传感器进行检测。在实际运用中，不同功率等级的变流器通常使用同比例的电流传感器。因此，电流传感器得到的检测电流等级有多种。对电流传感器检测到的电流进行的处理通常包括：将检测电流信号转换为电压信号，并将处理后得到的电压信号输入AD转换芯片；AD转换芯片将电压信号进行模数转换后，输入控制装置，由控制装置根据获取的信号确定变流器的电流大小，以实现对变流器的监控、根据变流器的输出电流等级控制相应设备（例如，电机的转速）等功能。

由于变流器有不同功率等级，因此电流传感器的检测电流有不同的等级，而AD转换芯片的输入电压是一定的，因此，对检测电流进行处理时，必需将不同等级的电流转换为AD转换芯片能够处理的电压。一般的，常用的变流器输出电流的处理方法包括：

（1）根据变流器的不同功率等级设置不同的采样电路；然后利用同一放大电路对不同采样电路输出的采样信号进行放大处理，再进行电压调整后输入AD转换芯片；

（2）根据变流器的不同功率等级，利用不同阻值的采样电阻进行采样；然后利用同一放大电路对采样信号进行处理，再进行电压调整后输入AD转换芯片；

（3）不同功率等级的变流器利用同一采样电路，然后通过拨码选择放大倍数对采样信号进行放大，再进行电压调整后输入AD转换芯片。

采用上述处理方法的缺点为：需要多种采样电路，开发、管理困难；不同功率等级需要焊接不同的采样电阻，浪费硬件材料，不便于批量生产；拨码稳定性差，需要人工进行拨码，可靠性差。另一方面，不同功率等级的变流器使用同一放大电路，采集精度低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述对变流器的输出电流进行处理时，开发管理困难、浪费硬件材料、不便于批量生产、可靠性差等缺陷，提供一种变流器输出电流处理电路及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种变流器输出电流处理电路，包括依次连接的采样电路、比例放大电路和电压调整电路，还包括分别与所述比例放大电路和电压调整电路连接的处理器；

所述采样电路用于对变流器的输出电流进行检测并采样；

所述处理器用于设置并存储不同功率等级的变流器的放大倍数，及根据变流器的功率等级选择与其相应的放大倍数，并根据选择的放大倍数生成控制信号发送到所述比例放大电路；

所述比例放大电路用于根据所述控制信号将所述采样电路输出的采样电压信号放大相应的倍数并输出；

所述电压调整电路用于对所述比例放大电路输出的电压信号进行电压调整和模数转换。

优选的，所述比例放大电路包括电子开关、多个接入电阻和第一运算放大器；

所述电子开关包括多个开关单元，所述多个开关单元根据来自处理器的控制信号将不同的接入电阻接入所述第一运算放大器的反向输入端和输出端之间。

优选的，所述采样电路包括用于对变流器的输出电流进行检测的霍尔传感器，以及对霍尔传感器检测到的电流进行采样的第五电阻和第六电阻；

所述电子开关的型号为MAX4614；所述接入电阻包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述电压调整电路包括用于第十电阻、第十一电阻、第二运算放大器和AD转换芯片；

其中，第五电阻和第六电阻并联后一端与霍尔传感器的电流输出端连接、另一端接地；霍尔传感器的电流输出端与第一运算放大器的反相输入端连接；

第一运算放大器的同相输入端通过第八电阻接地；第一运算放大器的输出端与第二运算放大器的反相输入端连接；

第二运算放大器的同相输入端通过第十电阻与1.25V电源连接；第二运算放大器的反相输入端通过第十一电阻与其输出端连接；第二运算放大器的输出端与AD转换芯片连接。