本实用新型涉及变频器，具体涉及一种风机温控专用变频器。
背景技术：
随着人们的生活水平不断提高，高端养殖及高端种植大棚的建设越来越多，对风机温控系统的需求也越来越多。现有技术一般采用温度控制器，进行开停控制，环境温度变化较大，且不可以调速，只能满载运行。另外一种解决方案是温度控制器加变频器组合使用，系统设计相对复杂，且不能完全适用于市场需求，并且不具备输出信号检测功能。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了一种风机温控专用变频器，能够有效克服现有技术所存在的行车过程中不具备输出信号检测功能、不能平滑进行温度控制的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
一种风机温控专用变频器，包括单片机和输入电源，所述输入电源通过整流模块、滤波模块整流滤波后送入电源分配单元为变频器内各用电设备供电，所述单片机与所述电源分配单元相连，所述单片机与用于将直流电源逆变成交流电源并给风机供电的igbt逆变模块相连；
所述单片机与用于采集环境温度的温度采集模块相连，所述igbt逆变模块与驱动模块相连，所述igbt逆变模块与用于对所述igbt逆变模块输出的电流信号进行采样并进行检测的检测单元相连。
优选地，所述电源分配单元中包括初级线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈，所述第二次级线圈输出电压接入所述温度采集模块中运算放大器的输入端，所述第三次级线圈输出电压为所述单片机、检测单元中的运算放大器供电。
优选地，所述初级线圈、第一次级线圈之间连接有控制开关q1，所述初级线圈内部设有用于保护所述控制开关q1的rcd缓冲电路，所述第一次级线圈内部设有脉宽调制器芯片u7，所述控制开关q1的源极连接电流取样电阻r29，所述控制开关q1的漏极连接所述rcd缓冲电路，所述脉宽调制器芯片u7通过电阻r28连接所述控制开关q1的栅极并驱动所述控制开关q1。
优选地，所述rcd缓冲电路为电阻r23、r26，电容c54，二极管d2、d19构成的电路。
优选地，所述第二次级线圈中经过整流二极管d11、以及电容c67与电阻r132组成的rc滤波电路后再经过稳压器u12后接入所述温度采集模块中运算放大器的输入端，所述第三次级线圈中经过整流二极管d1后提供+15v为所述检测单元中的运算放大器供电，再经过分压电阻r73、r74送入稳压器u11后提供+5v为所述单片机供电，所述第三次级线圈中经过整流二极管d21后提供-15v为所述检测单元中的运算放大器供电。
优选地，所述温度采集模块中包括运算放大器u14b，所述运算放大器u14b的输入端通过电阻r120、r122、r124与分压电阻r133、插接件j7连接热敏电阻，所述运算放大器u14b输出端连接电压跟随器u14a，所述电压跟随器u14a输出端连接所述单片机，所述电压跟随器u14a输出端与所述单片机之间上接有钳压二极管d4。
优选地，所述驱动模块中包括光耦tlp701、反向二极管baw56、与反向二极管baw56串联的串联电阻以及与反向二极管baw56并联的并联电阻。
优选地，所述检测单元包括用于使得前级电压信号稳定过度到后级的跟随模块，用于将负半波倒相整流成正电压信号的倒相整流模块，以及用于检测所述倒相整流模块输出电压信号质量的质量检测模块，所述igbt逆变模块输出端连接所述跟随模块输入端，所述跟随模块输出端连接所述倒相整流模块输入端，所述倒相整流模块输出端连接所述质量检测模块输入端，所述质量检测模块输出端连接所述单片机。
优选地，所述倒相整流模块中包括三路并联的开关二极管d28、d29、d30，所述跟随模块输出端分别连接所述开关二极管d28、d29、d30输入端。
(三)有益效果
与现有技术相比，本实用新型所提供的一种风机温控专用变频器中的电源分配单元能够将输入电源转换为变频器内各用电设备所需电压并进行供电，通过温度采集模块采集外界温度信息，自动调节变频器的输出频率，从而能够平滑地对外界温度进行控制，同时检测单元能够对igbt逆变模块输出的电流信号进行采样并进行检测，能够对风机的输入电流是否稳定及是否发生过流进行有效判断。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型系统示意图；
图2为本实用新型电源分配单元电路示意图；
图3为本实用新型电源分配单元电路中脉宽调制器芯片及其外围电路示意图；
图4为本实用新型温度采集模块电路示意图；
图5为本实用新型驱动模块电路示意图；
图6为本实用新型检测单元中跟随模块电路示意图；
图7为本实用新型检测单元中倒相整流模块电路示意图；
图8为本实用新型检测单元中质量检测模块电路示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
一种风机温控专用变频器，如图1至图8所示，包括单片机和输入电源，输入电源通过整流模块、滤波模块整流滤波后送入电源分配单元为变频器内各用电设备供电，单片机与电源分配单元相连，单片机与用于将直流电源逆变成交流电源并给风机供电的igbt逆变模块相连；
单片机与用于采集环境温度的温度采集模块相连，igbt逆变模块与驱动模块相连，igbt逆变模块与用于对igbt逆变模块输出的电流信号进行采样并进行检测的检测单元相连。
电源分配单元中包括初级线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈，第二次级线圈输出电压接入温度采集模块中运算放大器的输入端，第三次级线圈输出电压为单片机、检测单元中的运算放大器供电。
初级线圈、第一次级线圈之间连接有控制开关q1，初级线圈内部设有用于保护控制开关q1的rcd缓冲电路，第一次级线圈内部设有脉宽调制器芯片u7，控制开关q1的源极连接电流取样电阻r29，控制开关q1的漏极连接rcd缓冲电路，脉宽调制器芯片u7通过电阻r28连接控制开关q1的栅极并驱动控制开关q1。
rcd缓冲电路为电阻r23、r26，电容c54，二极管d2、d19构成的电路。
第二次级线圈中经过整流二极管d11、以及电容c67与电阻r132组成的rc滤波电路后再经过稳压器u12后接入温度采集模块中运算放大器的输入端，第三次级线圈中经过整流二极管d1后提供+15v为检测单元中的运算放大器供电，再经过分压电阻r73、r74送入稳压器u11后提供+5v为单片机供电，第三次级线圈中经过整流二极管d21后提供-15v为检测单元中的运算放大器供电。
温度采集模块中包括运算放大器u14b，运算放大器u14b的输入端通过电阻r120、r122、r124与分压电阻r133、插接件j7连接热敏电阻，运算放大器u14b输出端连接电压跟随器u14a，电压跟随器u14a输出端连接单片机，电压跟随器u14a输出端与单片机之间上接有钳压二极管d4。
驱动模块中包括光耦tlp701、反向二极管baw56、与反向二极管baw56串联的串联电阻以及与反向二极管baw56并联的并联电阻。
检测单元包括用于使得前级电压信号稳定过度到后级的跟随模块，用于将负半波倒相整流成正电压信号的倒相整流模块，以及用于检测倒相整流模块输出电压信号质量的质量检测模块，igbt逆变模块输出端连接跟随模块输入端，跟随模块输出端连接倒相整流模块输入端，倒相整流模块输出端连接质量检测模块输入端，质量检测模块输出端连接单片机。
倒相整流模块中包括三路并联的开关二极管d28、d29、d30，跟随模块输出端分别连接开关二极管d28、d29、d30输入端。
电源分配单元能够将输入电源转换为变频器内各用电设备所需电压并进行供电，通过温度采集模块采集外界温度信息，自动调节变频器的输出频率，从而能够平滑地对外界温度进行控制，同时检测单元能够对igbt逆变模块输出的电流信号进行采样并进行检测，能够对风机的输入电流是否稳定及是否发生过流进行有效判断。
本申请技术方案中的电源分配单元为在线式反激电源，与传统的离线式反激电源相比具有电路简单，动态响应速度快等特点。经整流滤波后的输入电源由p+与com之间直流接入，经过降压电阻r22、r71、r72后通过vc1位脉宽调制器芯片uc2844提供第一个周波的电源，c54、r23、r26、d2、d19构成的rcd缓冲电路为控制开关2sk2225提供保护。
第二次级线圈中经过整流二极管d11、以及电容c67与电阻r132组成的rc滤波电路后再经过稳压器u12后为温度采集模块中的运算放大器供电，第三次级线圈中经过整流二极管d1后提供+15v为检测单元中的运算放大器供电，再经过分压电阻r73、r74送入稳压器u11后提供+5v为单片机供电，第三次级线圈中经过整流二极管d21后提供-15v为检测单元中的运算放大器供电。
脉宽调制器芯片uc2844具有16v通和10v断的欠压门限锁定。刚通电时，uc2844的电压通过vd1来稳定电压，为18v来确保芯片正常工作。当加到原边主功率开关管的激励脉冲为高电平时，控制开关q1导通，整流后的直流电压加在原边绕组的两端，此时因副边绕组是上负下正，使整流二极管反向偏置而截至，磁能就储存在高频变压器的原边电感线圈中。当驱动脉冲为低电平使控制开关q1截至时，原边绕组两端电压极性相反，副边绕组相位变为上正下负，则整流二极管正向偏置导通，此后储存在变压器中的磁能向负载传递释放。
如图2、图3所示，控制开关q1的源极所接的是电流取样电阻r29，变压器原边电感电流流经该电阻产生的电压经铝箔后送入uc2844的3脚，构成电流控制闭环，当3脚电压超过1v时，pwm锁存器将封锁脉冲，对电路启动过流保护功能。uc2844的8脚与4脚间的电阻r7及4脚的接地电容c10决定了芯片内部的震荡频率，变压器原边并联的rcd缓冲电路(c54、r23、r26、d2、d19)用于限制高频变压器漏感造成的尖峰电压。
如图4所示，第二次级线圈中经过整流二极管d11、以及电容c67与电阻r132组成的rc滤波电路后再经过稳压器u12后为温度采集模块中的运算放大器供电。当插接件j7接10k的热敏电阻后，阻值随着温度变化而变化，电压随着阻值的变化也会变动，vcc经过旁路电容c49的滤波分压电阻r133、r134的分压，经过电阻r120、r122、r124提高阻抗，将电压信号传送到运算放大器u14b中转换为差分信号。u14a作为电压跟随器，主要作用是消除前电路产生的高阻抗。钳压二极管bat54s是将输入电压钳制在-0.7—5.7v，保护单片机不被烧坏。本申请技术方案中的单片机采用mcu228。
如图5所示，由于驱动模块中使用的是零压关断，没有负压，所以增加了反向二极管baw56和串联电阻。当光耦tlp701输出高电平时，反向二极管baw56截止，当光耦tlp701输出低电平时，反向二极管baw56导通，实际驱动电阻则为并联电阻r52、串联电阻r91的并联值，加快igbt的关断速度。
如图6至图8所示，检测单元包括用于使得前级电压信号稳定过度到后级的跟随模块，用于将负半波倒相整流成正电压信号的倒相整流模块，以及用于检测倒相整流模块输出电压信号质量的质量检测模块，igbt逆变模块输出端连接跟随模块输入端，跟随模块输出端连接倒相整流模块输入端，倒相整流模块输出端连接质量检测模块输入端，质量检测模块输出端连接单片机。
倒相整流模块中包括三路并联的开关二极管d28、d29、d30，跟随模块输出端分别连接开关二极管d28、d29、d30输入端。
本申请技术方案的目的仅是为了提供一种不同于现有技术的硬件配置，使技术人员能够在这样的硬件配置下实现进一步的开发，至于软件程序可在后期由本领域的编程人员根据实际效果需要进行编程。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
1.一种风机温控专用变频器，其特征在于：包括单片机和输入电源，所述输入电源通过整流模块、滤波模块整流滤波后送入电源分配单元为变频器内各用电设备供电，所述单片机与所述电源分配单元相连，所述单片机与用于将直流电源逆变成交流电源并给风机供电的igbt逆变模块相连；
所述单片机与用于采集环境温度的温度采集模块相连，所述igbt逆变模块与驱动模块相连，所述igbt逆变模块与用于对所述igbt逆变模块输出的电流信号进行采样并进行检测的检测单元相连。
2.根据权利要求1所述的风机温控专用变频器，其特征在于：所述电源分配单元中包括初级线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈，所述第二次级线圈输出电压接入所述温度采集模块中运算放大器的输入端，所述第三次级线圈输出电压为所述单片机、检测单元中的运算放大器供电。
3.根据权利要求2所述的风机温控专用变频器，其特征在于：所述初级线圈、第一次级线圈之间连接有控制开关q1，所述初级线圈内部设有用于保护所述控制开关q1的rcd缓冲电路，所述第一次级线圈内部设有脉宽调制器芯片u7，所述控制开关q1的源极连接电流取样电阻r29，所述控制开关q1的漏极连接所述rcd缓冲电路，所述脉宽调制器芯片u7通过电阻r28连接所述控制开关q1的栅极并驱动所述控制开关q1。
4.根据权利要求3所述的风机温控专用变频器，其特征在于：所述rcd缓冲电路为电阻r23、r26，电容c54，二极管d2、d19构成的电路。
5.根据权利要求2所述的风机温控专用变频器，其特征在于：所述第二次级线圈中经过整流二极管d11、以及电容c67与电阻r132组成的rc滤波电路后再经过稳压器u12后接入所述温度采集模块中运算放大器的输入端，所述第三次级线圈中经过整流二极管d1后提供+15v为所述检测单元中的运算放大器供电，再经过分压电阻r73、r74送入稳压器u11后提供+5v为所述单片机供电，所述第三次级线圈中经过整流二极管d21后提供-15v为所述检测单元中的运算放大器供电。
6.根据权利要求1所述的风机温控专用变频器，其特征在于：所述温度采集模块中包括运算放大器u14b，所述运算放大器u14b的输入端通过电阻r120、r122、r124与分压电阻r133、插接件j7连接热敏电阻，所述运算放大器u14b输出端连接电压跟随器u14a，所述电压跟随器u14a输出端连接所述单片机，所述电压跟随器u14a输出端与所述单片机之间上接有钳压二极管d4。
7.根据权利要求1所述的风机温控专用变频器，其特征在于：所述驱动模块中包括光耦tlp701、反向二极管baw56、与反向二极管baw56串联的串联电阻以及与反向二极管baw56并联的并联电阻。
8.根据权利要求1所述的风机温控专用变频器，其特征在于：所述检测单元包括用于使得前级电压信号稳定过度到后级的跟随模块，用于将负半波倒相整流成正电压信号的倒相整流模块，以及用于检测所述倒相整流模块输出电压信号质量的质量检测模块，所述igbt逆变模块输出端连接所述跟随模块输入端，所述跟随模块输出端连接所述倒相整流模块输入端，所述倒相整流模块输出端连接所述质量检测模块输入端，所述质量检测模块输出端连接所述单片机。
9.根据权利要求8所述的风机温控专用变频器，其特征在于：所述倒相整流模块中包括三路并联的开关二极管d28、d29、d30，所述跟随模块输出端分别连接所述开关二极管d28、d29、d30输入端。
技术总结