[发明专利]变频器输出电流检测电路及其检测方法

说明书

本发明公开了一种变频器输出电流检测电路及其检测方法，该电路包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、反相运算放大器、加法运算器、反相运算器，第一霍尔传感器、第二霍尔传感器中均分别有两相电源线穿过，且穿过第一霍尔传感器的两相电源线中仅有一相电源线与穿过第二霍尔传感器中的两相电源线中的一相相同；第一霍尔传感器输出第一检测信号，第二霍尔传感器输出第二检测信号，第一检测信号和第二检测信号分别经反相运算放大器运算后得到第一相电流信号和第二相电流信号，第一相电流信号和第二相电流信号输入到加法运算器再经一反相运算器，得到第三相电流信号。本发明还可实现相间以及输出相对地的短路保护，具有结构简单、成本低的优点。

技术领域

本发明涉及电流检测研究领域，特别涉及一种变频器输出电流检测电路及其检测方法。

背景技术

目前，变频器输出电流的检测一般采用下面的方法：采用三个霍尔传感器或者分流器(A、B、C)分别对变频器的三相输出电流U、V、W进行检测，结构参见图1。在每一条电源线上分别设置一霍尔传感器或者分流器。采用这种方法，可以检测出三相输出电流的大小，进行U、V、W三相相与相之间的短路保护以及三相地对地(PE)的短路保护。

在实际应用中，对三相输出电流的大小进行检测时，根据三相电流相加为零的原理，只需要检测出其中任意的两相电流，另一相通过计算即可得到。另外，U、V、W三相相与相之间的短路保护具体是指检测U与V或U与W或者V与W是否短路，这种相间短路同样只需要检测出任意两相即可。不过，进行U、V、W三相分别对地(PE)的短路保护，需要三相上面均有霍尔电流检测才能实现，参见图2，如果只在U、V两相的电源线上设置霍尔传感器(A、B)进行电流检测，那么W相对地短路时将无法保护，易导致变频器损坏。基于这点考虑，虽然三相输出电流的大小以及相间短路保护可以用2个传感器实现，但是却不能做到三相输出对PE短路的保护。故一般现有的变频器还是采用三个传感器，即U,V,W三相上面各用一个传感器。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种变频器输出电流检测电路，该检测电路中只采用两个霍尔传感器，即能实现三相电流的检测，又能实现相间以及相对地的短路保护，节省了成本。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述变频器输出电流检测电路的检测方法，该方法根据两个霍尔传感器采集的数值，经过计算可以得到三相电流，以及每一相对地的电流，从而实现保护。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：变频器输出电流检测电路，包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、反相运算放大器、加法运算器、反相运算器，所述第一霍尔传感器、第二霍尔传感器中均分别有两相电源线穿过，且穿过第一霍尔传感器的两相电源线中仅有一相电源线与穿过第二霍尔传感器中的两相电源线中的一相相同；第一霍尔传感器输出第一检测信号，第二霍尔传感器输出第二检测信号，第一检测信号和第二检测信号分别经反相运算放大器运算后得到第一相电流信号和第二相电流信号，所述第一相电流信号和第二相电流信号输入到加法运算器再经一反相运算器，得到第三相电流信号。本发明通过上述方案，只采用两个霍尔传感器，即实现了三相电流的检测，又实现相间以及相对地的短路保护，具有成本低的优点。

优选的，所述第一霍尔传感器和反相运算放大器之间、第二霍尔传感器和反相运算放大器之间均设有第一电压抬升电路，所述第一电压抬升电路用于把第一检测信号和第二检测信号中原来以0V为基准的正弦波抬升为以2.5V为基准的正弦波。

优选的，所述变频器输出电流检测电路还包括比较电路，所述第一相电流信号、第二相电流信号、第三相电流信号分别输入到比较电路，比较电路用于将第一相电流信号、第二相电流信号、第三相电流信号分别与预设的过流保护阈值做比较，一旦发生过流，则发送控制信号到变频器的CPU，进而触发变频器短路保护电路进行短路保护。

更进一步的，所述比较电路之前设有第二电压抬升电路，所述第二电压抬升电路用于把第一相电流信号、第二相电流信号、第三相电流信号中原来以0V为基准的正弦波抬升为以2.5V为基准的正弦波。