一种三相电整流输入电路的制作方法

    技术2023-07-02  132


    本实用新型属于电子技术领域,尤其涉及一种三相电整流输入电路。



    背景技术:

    ipm(intelligentpowermodule),即智能功率模块,不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起。而且还内藏有过电压,过电流和过热等故障检测电路,并可将检测信号送到cpu。它由高速低功耗的管芯和优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成。即使发生负载事故或使用不当,也可以保证ipm自身不受损坏。

    ipm电路作为电机的驱动电路被广泛的应用,ipm电路对其输入电源非常严格,需要稳定的电源输入,而目前ipm的推荐电路中均采用传统的整流滤波电路进行供电,在通电的瞬间,其滤波电容的电流非常大,容易影响ipm的正常工作。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的是提供一种三相电整流输入电路,解决了传统的ipm供电电源不稳定,无过流、欠压、过压和缺相检测的技术问题。

    为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

    一种三相电整流输入电路,包括输入保护电路、整流电路、相电压欠压检测电路、电压检测电路、保护电阻控制电路、直流采样电路和igbt电路;

    输入保护电路包括a相电输入端l1、b相电输入端l2、c相电输入端l3、压敏电阻rv2、压敏电阻rv3、压敏电阻rv4、电容c2、电容c3和电容c4,压敏电阻rv2和电容c2并联连接在a相电输入端l1和b相电输入端l2之间,压敏电阻rv3和电容c3连接在b相电输入端l2和c相电输入端l3之间,压敏电阻rv4和电容c4连接在a相电输入端l1和c相电输入端l3之间;

    整流电路包括保险丝fs1、保护电阻rt2、整流器db2和整流器db3,整流器db2的2脚和3脚均连接a相电输入端l1,整流器db3的2脚连接b相电输入端l2、3脚连接c相电输入端l3,整流器db2的1脚和整流器db3的1脚连接在一起,并通过串联连接的保险丝fs1和保护电阻rt2输出正电源p,整流器db2的4脚和整流器db3的4脚连接在一起并输出负电源n;

    相电压欠压检测电路包括电阻r71、电阻r72、电阻r73、电阻r74、电阻r75、电阻r76、电阻r63、电阻r64、续流二极管d10、光耦pc15、光耦pc16、电容c91和电容c92,光耦pc15的1脚通过串联连接的电阻r71和电阻r72连接a相电输入端l1、2脚通过串联连接的电阻r75和电阻r76连接b相电输入端l2,光耦pc16的1脚通过串联连接的电阻r73和电阻r74连接c相电输入端l3、2脚通过串联连接的电阻r75和电阻r76连接b相电输入端l2,光耦pc15的1脚通过电阻r63连接光耦pc15的2脚,光耦pc16的1脚通过电阻r64连接光耦pc16的2脚,续流二极管d10为光耦pc15和光耦pc16的输入端的续流二极管,光耦pc15的4脚和光耦pc16的4脚为相电压欠压检测电路的输出端,电容c91和电容c92分别为光耦pc15的输出端和光耦pc16的输出端的滤波电容;

    保护电阻控制电路包括由光耦pc13、三极管t1和继电器ry1构成的继电器控制电路,继电器ry1的常开触点连接保护电阻rt2的一端、公共触点连接保护电阻rt2的另一端;

    直流采样电路包括电容c7、电容c8、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r19、电阻r43、电阻r20、电容c11、电容c12、电阻r11、电阻r12、电阻r13、tvs管zd8和led灯ld1,正电源p和负电源n分别通过电容c7和电容c8连接大地,正电源p通过串联连接的电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r19、电阻r43和电阻r20连接负电源n,电容c11的正极和电容c12的正极均与正电源p连接,电容c11的负极和电容c12的负极均与负电源n连接,正电源p通过串联连接的电阻r11、电阻r12和电阻r13连接tvs管zd8的负极、tvs管zd8的正极连接led灯ld1的正极,led灯ld1的负极连接负电源n;

    igbt电路包括驱动光耦电路、igbt管ig1、二极管d2和igbt检测电路,驱动光耦电路由驱动光耦pc7及其外围电路构成,驱动光耦pc7的3脚连接外部pwm信号、5脚通过电阻r14连接igbt管ig1的g极,igbt管ig1的c极二极管d2的正极,二极管d2的负极连接正电源p,igbt管ig1的e极连接负电源n;

    igbt检测电路包括电阻r77、电阻r78、电阻r79和电阻r67,igbt管ig1的c极通过串联连接的电阻r77、电阻r78、电阻r79和电阻r67连接igbt管ig1的e极。

    优选的,所述驱动光耦pc7的型号为ps9031。

    优选的,所述光耦pc13的1脚连接外部mcu的数字io信号、4脚控制三极管t1的基极,三极管t1驱动继电器ry1的线圈。

    优选的,还包括能量释放电阻cn3,能量释放电阻cn3的1脚连接所述正电源p、2脚连接插头cn1的9脚,插头cn1的10脚连接所述igbt管ig1的c极。

    优选的,所述电阻r43与所述电阻r19的连接节点为欠压检测端,所述电阻r43与所述电阻r20的连接节点为过压检测端,所述电阻r79和所述电阻r67的连接节点为所述能量释放电阻cn3是否接入检测端。

    本实用新型所述的一种三相电整流输入电路,解决了传统的ipm供电电源不稳定,无过流、欠压、过压和缺相检测的技术问题,本实用新型设有欠压和过压检测端,缺相检测电路,加强了电路的监测,本实用新型在输入端设有浪涌保护网络,保证了整个整流输入电路的稳定性,本实用新型增加了过流保护电阻及其控制电路,杜绝了通电的瞬间因电容处于导通状态而产生的电流过大的现象,确保了电源的稳定性。

    附图说明

    图1为本实用新型的电路图。

    具体实施方式

    由图1所示的一种三相电整流输入电路,包括输入保护电路、整流电路、相电压欠压检测电路、电压检测电路、保护电阻控制电路、直流采样电路和igbt电路;

    输入保护电路包括a相电输入端l1、b相电输入端l2、c相电输入端l3、压敏电阻rv2、压敏电阻rv3、压敏电阻rv4、电容c2、电容c3和电容c4,压敏电阻rv2和电容c2并联连接在a相电输入端l1和b相电输入端l2之间,压敏电阻rv3和电容c3连接在b相电输入端l2和c相电输入端l3之间,压敏电阻rv4和电容c4连接在a相电输入端l1和c相电输入端l3之间;

    压敏电阻和电容构成了浪涌保护网络,可以消除三相电电网上的浪涌干扰,保护后期电路的安全。

    整流电路包括保险丝fs1、保护电阻rt2、整流器db2和整流器db3,整流器db2的2脚和3脚均连接a相电输入端l1,整流器db3的2脚连接b相电输入端l2、3脚连接c相电输入端l3,整流器db2的1脚和整流器db3的1脚连接在一起,并通过串联连接的保险丝fs1和保护电阻rt2输出正电源p,整流器db2的4脚和整流器db3的4脚连接在一起并输出负电源n;

    整流器db2负责整形a相电,整流器db3负责整形b相电和c相电。

    相电压欠压检测电路包括电阻r71、电阻r72、电阻r73、电阻r74、电阻r75、电阻r76、电阻r63、电阻r64、续流二极管d10、光耦pc15、光耦pc16、电容c91和电容c92,光耦pc15的1脚通过串联连接的电阻r71和电阻r72连接a相电输入端l1、2脚通过串联连接的电阻r75和电阻r76连接b相电输入端l2,光耦pc16的1脚通过串联连接的电阻r73和电阻r74连接c相电输入端l3、2脚通过串联连接的电阻r75和电阻r76连接b相电输入端l2,光耦pc15的1脚通过电阻r63连接光耦pc15的2脚,光耦pc16的1脚通过电阻r64连接光耦pc16的2脚,续流二极管d10为光耦pc15和光耦pc16的输入端的续流二极管,光耦pc15的4脚和光耦pc16的4脚为相电压欠压检测电路的输出端,电容c91和电容c92分别为光耦pc15的输出端和光耦pc16的输出端的滤波电容;

    当a相电缺相时,此时光耦pc15不导通,输出为低电平,当b相电缺相时,此时光耦pc15和光耦pc16均不导通,输出为均低电平,当c相电缺相时,此时光耦pc16不导通,输出为低电平,本实用新型通过简单的电路设计可以直观的检测出缺相,并确定哪一相缺相,方便后期mcu进行采集和故障判断。

    保护电阻控制电路包括由光耦pc13、三极管t1和继电器ry1构成的继电器控制电路,继电器ry1的常开触点连接保护电阻rt2的一端、公共触点连接保护电阻rt2的另一端;

    由于上电瞬间电容c11和电容c12未充电,均处于导通状态,此时电路中的电流过大,本实用新型采用增加保护电阻rt2的方式限制电流过大的现象,而当正常工作时,该保护电阻rt2会消耗较大的能耗,故本实用新型采用继电器对保护电阻rt2进行短路,从而不使其影响通电过后的正常工作。

    直流采样电路包括电容c7、电容c8、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r19、电阻r43、电阻r20、电容c11、电容c12、电阻r11、电阻r12、电阻r13、tvs管zd8和led灯ld1,正电源p和负电源n分别通过电容c7和电容c8连接大地,正电源p通过串联连接的电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r19、电阻r43和电阻r20连接负电源n,电容c11的正极和电容c12的正极均与正电源p连接,电容c11的负极和电容c12的负极均与负电源n连接,正电源p通过串联连接的电阻r11、电阻r12和电阻r13连接tvs管zd8的负极、tvs管zd8的正极连接led灯ld1的正极,led灯ld1的负极连接负电源n;

    本实用新型增加了tvs管zd8并通过led灯ld1对其的工作状态进行指示,如果tvs管被击穿,此时led灯ld1导通并发光,提示出现故障。

    igbt电路包括驱动光耦电路、igbt管ig1、二极管d2和igbt检测电路,驱动光耦电路由驱动光耦pc7及其外围电路构成,驱动光耦pc7的3脚连接外部pwm信号、5脚通过电阻r14连接igbt管ig1的g极,igbt管ig1的c极二极管d2的正极,二极管d2的负极连接正电源p,igbt管ig1的e极连接负电源n;

    igbt检测电路包括电阻r77、电阻r78、电阻r79和电阻r67,igbt管ig1的c极通过串联连接的电阻r77、电阻r78、电阻r79和电阻r67连接igbt管ig1的e极。

    优选的,所述驱动光耦pc7的型号为ps9031。

    优选的,所述光耦pc13的1脚连接外部mcu的数字io信号、4脚控制三极管t1的基极,三极管t1驱动继电器ry1的线圈。

    优选的,还包括能量释放电阻cn3,能量释放电阻cn3的1脚连接所述正电源p、2脚连接插头cn1的9脚,插头cn1的10脚连接所述igbt管ig1的c极。

    优选的,所述电阻r43与所述电阻r19的连接节点为欠压检测端,所述电阻r43与所述电阻r20的连接节点为过压检测端,所述电阻r79和所述电阻r67的连接节点为所述能量释放电阻cn3是否接入检测端。

    能量释放电阻cn3用于释放电机在运行时,由于电机自身发电所产生的电能,本实用新型采用插头cn1来选择性的接入或不接入能量释放电阻:当插头cn1的9脚和10脚短接时,为接入能量释放电阻;增加了电路的灵活性,可以很好地适应各种现场的需要,本实用新型还增加了对能量释放电阻cn3的检测电路,通过检测电阻r79和电阻r67的连接节点上的电压值,可以判断出是否接入能量释放电阻cn3,极大的方便了后期mcu的处理。

    本实用新型所述的一种三相电整流输入电路,解决了传统的ipm供电电源不稳定,无过流、欠压、过压和缺相检测的技术问题,本实用新型设有欠压和过压检测端,缺相检测电路,加强了电路的监测,本实用新型在输入端设有浪涌保护网络,保证了整个整流输入电路的稳定性,本实用新型增加了过流保护电阻及其控制电路,杜绝了通电的瞬间因电容处于导通状态而产生的电流过大的现象,确保了电源的稳定性。


    技术特征:

    1.一种三相电整流输入电路,其特征在于:包括输入保护电路、整流电路、相电压欠压检测电路、电压检测电路、保护电阻控制电路、直流采样电路和igbt电路;

    输入保护电路包括a相电输入端l1、b相电输入端l2、c相电输入端l3、压敏电阻rv2、压敏电阻rv3、压敏电阻rv4、电容c2、电容c3和电容c4,压敏电阻rv2和电容c2并联连接在a相电输入端l1和b相电输入端l2之间,压敏电阻rv3和电容c3连接在b相电输入端l2和c相电输入端l3之间,压敏电阻rv4和电容c4连接在a相电输入端l1和c相电输入端l3之间;

    整流电路包括保险丝fs1、保护电阻rt2、整流器db2和整流器db3,整流器db2的2脚和3脚均连接a相电输入端l1,整流器db3的2脚连接b相电输入端l2、3脚连接c相电输入端l3,整流器db2的1脚和整流器db3的1脚连接在一起,并通过串联连接的保险丝fs1和保护电阻rt2输出正电源p,整流器db2的4脚和整流器db3的4脚连接在一起并输出负电源n;

    相电压欠压检测电路包括电阻r71、电阻r72、电阻r73、电阻r74、电阻r75、电阻r76、电阻r63、电阻r64、续流二极管d10、光耦pc15、光耦pc16、电容c91和电容c92,光耦pc15的1脚通过串联连接的电阻r71和电阻r72连接a相电输入端l1、2脚通过串联连接的电阻r75和电阻r76连接b相电输入端l2,光耦pc16的1脚通过串联连接的电阻r73和电阻r74连接c相电输入端l3、2脚通过串联连接的电阻r75和电阻r76连接b相电输入端l2,光耦pc15的1脚通过电阻r63连接光耦pc15的2脚,光耦pc16的1脚通过电阻r64连接光耦pc16的2脚,续流二极管d10为光耦pc15和光耦pc16的输入端的续流二极管,光耦pc15的4脚和光耦pc16的4脚为相电压欠压检测电路的输出端,电容c91和电容c92分别为光耦pc15的输出端和光耦pc16的输出端的滤波电容;

    保护电阻控制电路包括由光耦pc13、三极管t1和继电器ry1构成的继电器控制电路,继电器ry1的常开触点连接保护电阻rt2的一端、公共触点连接保护电阻rt2的另一端;

    直流采样电路包括电容c7、电容c8、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r19、电阻r43、电阻r20、电容c11、电容c12、电阻r11、电阻r12、电阻r13、tvs管zd8和led灯ld1,正电源p和负电源n分别通过电容c7和电容c8连接大地,正电源p通过串联连接的电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r19、电阻r43和电阻r20连接负电源n,电容c11的正极和电容c12的正极均与正电源p连接,电容c11的负极和电容c12的负极均与负电源n连接,正电源p通过串联连接的电阻r11、电阻r12和电阻r13连接tvs管zd8的负极、tvs管zd8的正极连接led灯ld1的正极,led灯ld1的负极连接负电源n;

    igbt电路包括驱动光耦电路、igbt管ig1、二极管d2和igbt检测电路,驱动光耦电路由驱动光耦pc7及其外围电路构成,驱动光耦pc7的3脚连接外部pwm信号、5脚通过电阻r14连接igbt管ig1的g极,igbt管ig1的c极二极管d2的正极,二极管d2的负极连接正电源p,igbt管ig1的e极连接负电源n;

    igbt检测电路包括电阻r77、电阻r78、电阻r79和电阻r67,igbt管ig1的c极通过串联连接的电阻r77、电阻r78、电阻r79和电阻r67连接igbt管ig1的e极。

    2.如权利要求1所述的一种三相电整流输入电路,其特征在于:所述驱动光耦pc7的型号为ps9031。

    3.如权利要求1所述的一种三相电整流输入电路,其特征在于:所述光耦pc13的1脚连接外部mcu的数字io信号、4脚控制三极管t1的基极,三极管t1驱动继电器ry1的线圈。

    4.如权利要求1所述的一种三相电整流输入电路,其特征在于:还包括能量释放电阻cn3,能量释放电阻cn3的1脚连接所述正电源p、2脚连接插头cn1的9脚,插头cn1的10脚连接所述igbt管ig1的c极。

    5.如权利要求4所述的一种三相电整流输入电路,其特征在于:所述电阻r43与所述电阻r19的连接节点为欠压检测端,所述电阻r43与所述电阻r20的连接节点为过压检测端,所述电阻r79和所述电阻r67的连接节点为所述能量释放电阻cn3是否接入检测端。

    技术总结
    本实用新型公开了一种三相电整流输入电路,属于电子技术领域,包括输入保护电路、整流电路、相电压欠压检测电路、电压检测电路、保护电阻控制电路、直流采样电路和IGBT电路;解决了传统的IPM供电电源不稳定,无过流、欠压、过压和缺相检测的技术问题,本实用新型设有欠压和过压检测端,缺相检测电路,加强了电路的监测,本实用新型在输入端设有浪涌保护网络,保证了整个整流输入电路的稳定性,本实用新型增加了过流保护电阻及其控制电路,杜绝了通电的瞬间因电容处于导通状态而产生的电流过大的现象,确保了电源的稳定性。

    技术研发人员:江华
    受保护的技术使用者:中智电气南京有限公司
    技术研发日:2019.05.14
    技术公布日:2020.03.31

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