变频器用温度比较监测电路

摘要

本实用新型涉及变频器技术领域，公开了一种变频器用温度比较监测电路。该电路包括温度上下限给定电路、滤波电路、比较电路、输出电路；其中，温度上下限给定电路的上限输出端与比较电路的上限输入端连接；温度上下限给定电路的下限输出端与比较电路的下限输入端连接；滤波电路的输出端与比较电路的比较输入端连接；比较电路的输出端与输出电路的输入端连接。该电路能够实现温度上下限信号的范围设定，以及采样的温度电压信号与与温度上下限信号的比较和输出，实现对温度电压信号范围的识别和监测，监测精度高，通过不同环境的应用，该电路比较监测控制温度范围的控制方式可广泛应用于变频器过温保护、电机保护、通风系统自动控制等方面。

说明书

技术领域

本申请涉及变频器技术领域，尤其是涉及一种变频器用温度比较监测电路。

背景技术

变频器可实现电机设备的软启动、多段速、低速高效运行等多种控制手段，在不同的工况条件下可通过调整变频器的参数来达到不同的需求效果。

变频器的使用效果主要受环境温度及散热条件影响，当变频器内部的温度过高时，变频器将无法正常工作，甚至发生烧毁、爆炸等严重的安全事故。同时变频器驱动电路输出脉冲信号以驱动IGBT工作，当电路输出的驱动电压处于低压状态时，IGBT的内部温度升高，长时间使用时，IGBT内部温度长时间处于临界点，容易导致IGBT的性能下降。所以当变频器中温度参数超过一定范围时，及时发现并做出反应措施是必要的。现有技术中采用温度开关等方式来进行变频器温度监测和保护，该方法虽简单直接，但影响变频器内部安装结构，并且硬件的存在对变频器的设计和故障率都造成了一定的影响。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种变频器用温度比较监测电路，针对变频器内部温度、电机温度、环境温度、IGBT温度等各种温度参数超出范围时会对变频器产生负面影响的缺陷，通过温度上下限给定电路、滤波电路、比较电路，实现温度电压信号与温度上下限信号的比较、监测和输出，实现对温度电压信号范围的识别和监测，并利用温度电压信号的比较监测控制进行温度保护的电路。

第一方面，本申请实施例提供一种变频器用温度比较监测电路，该变频器用温度比较监测电路包括：温度上下限给定电路、滤波电路、比较电路、输出电路。其中，温度上下限给定电路的上限输出端与比较电路的上限输入端连接；温度上下限给定电路的下限输出端与比较电路的下限输入端连接；滤波电路的输出端与比较电路的比较输入端连接；比较电路的输出端与输出电路的输入端连接。

在可选的实施方式中，上述变频器用温度比较监测电路中，温度上下限给定电路包括：第一电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第二电容和第三电容；第一电容的一端与第一供电电压和第一电阻的一端同时连接；第一电容的另一端与第三电阻的一端和地信号同时连接；第一电阻的另一端与第二电阻的一端、第二电容的一端以及比较电路的上限输入端同时连接；第二电阻的另一端与第三电阻的另一端、第三电容的一端以及比较电路的下限输入端同时连接；第二电容和第三电容的另一端都与地信号连接。

在可选的实施方式中，上述变频器用温度比较监测电路中，滤波电路包括：第四电阻和第四电容；第四电阻的一端与温度信号连接；第四电阻的另一端与第四电容的一端和比较电路的比较输入端同时连接；第四电容的另一端与地信号连接。

在可选的实施方式中，上述变频器用温度比较监测电路中，比较电路包括：第一比较器、第二比较器、第五电容和第六电容；第一比较器的同相输入端连接所述比较电路的上限输入端，与温度上下限给定电路的上限输出端连接；第二比较器的反向输入端连接所述比较电路的下限输入端，与温度上下限给定电路的下限输出端连接；第一比较器的反向输入端和第二比较器的同相输入端连接所述比较电路的比较输入端，同时与滤波电路的输出端连接；第一比较器的正供电端与第二供电电压和第五电容的一端连接；第五电容的另一端和第一比较器的负供电端同时接地信号；第二比较器的正供电端与第二供电电压和第六电容的一端连接；第六电容的另一端和第二比较器的负供电端同时接地信号；第一比较器和第二比较器的输出端同时与输出电路连接。

在可选的实施方式中，上述变频器用温度比较监测电路中，输出电路包括：第五电阻和第七电容；第五电阻的一端与第一供电电压连接；第五电阻的另一端与所述第七电容的一端连接；所述第七电容的另一端连接地信号。

本申请实施例带来了以下有益效果：本申请提供了一种变频器用温度比较监测电路，该变频器用温度比较监测电路包括：温度上下限给定电路、滤波电路、比较电路、输出电路；其中，温度上下限给定电路的上限输出端与比较电路的上限输入端连接；温度上下限给定电路的下限输出端与比较电路的下限输入端连接；滤波电路的输出端与比较电路的比较输入端连接；比较电路的输出端与输出电路的输入端连接。

本申请提供的变频器用温度比较监测电路中，采集到的温度电压信号经过滤波电路后输入比较电路中的比较输入端，温度上下限给定电路将温度上限值和温度下限值分别输入到比较电路中的上限输入端和下限输入端，温度电压信号与温度上下限信号比较电路中进行比较，输出三种模式的输出电平，经过输出电路后输入到监测端，完成对温度电压信号范围的识别和监测，进而为下一步保护动作提供指令。本申请利用电路板电路进行温度比较监测的控制，节省硬件空间，简化硬件设计，同时在一定程度上降低成本，并且该温度比较监测电路监测精度高，通过不同环境的应用，该电路比较监测温度范围的控制方式可广泛应用于变频器过温保护、电机保护、通风系统自动控制等方面。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请实施例提供的一种变频器用温度比较监测电路结构图。

图2为本申请实施例提供的另一种变频器用温度比较监测电路结构图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

目前变频器的使用效果主要受环境温度及散热条件影响，当变频器内部的温度过高时，变频器将无法正常工作，甚至发生烧毁、爆炸等严重的安全事故。同时变频器驱动电路输出脉冲信号以驱动IGBT工作，当电路输出的驱动电压处于低压状态时，IGBT的内部温度升高，长时间使用使得IGBT内部因温度长时间处于临界点，容易导致IGBT的性能下降。所以当变频器中温度参数超过一定范围时，及时发现并做出反应措施是必要的。

基于此，本申请实施例提供一种变频器用温度比较监测电路，能够通过温度上下限给定电路、滤波电路、比较电路，实现温度电压信号与温度上下限信号的比较和输出，实现对温度电压信号范围的监测和识别，并利用温度电压信号比较控制进行温度保护的电路，该变频器用温度比较监测电路监测精度高，通过不同环境的应用，该电路控制温度范围的控制方式可广泛应用于变频器过温保护、电机保护、通风系统自动控制等方面。

为便于对本实施例进行理解，首先对本申请实施例所公开的一种变频器用温度比较监测电路进行详细介绍。

如图1所示，本申请实施例提供一种变频器用温度比较监测电路，该电路包括：温度上下限给定电路11、滤波电路12、比较电路13和输出电路14。

其中，温度上下限给定电路11的上限输出端与比较电路13的上限输入端连接；温度上下限给定电路11的下限输出端与比较电路13的下限输入端连接；滤波电路12的输出端与比较电路13的比较输入端连接；比较电路13的输出端与输出电路14的输入端连接。

本申请实施例提供的变频器用温度比较监测电路，通过温度上下限给定电路11输出两个参考电压，即温度上限电压和温度下限电压，并且可以调整温度比较监测的范围；通过滤波电路12对温度电压信号进行滤波，剔除温度电压信号中的大部分噪声信号，提高判断精度；通过比较电路13可以判断采样温度电压信号的温度状态，从而达到保护作用；通过输出电路14最终输出有温度特征的电压信号。

该电路能够基于温度上下限给定电路11、滤波电路12、比较电路13和输出电路14，完成对温度电压信号范围的比较监测和识别，进而为下一步保护动作提供指令，该温度比较监测电路监测精度高，通过不同环境的应用，该电路控制温度范围的控制方式可广泛应用于变频器过温保护、电机保护、通风系统自动控制等方面。

本申请实施例还提供另一种变频器用温度比较监测电路，该变频器用温度比较监测电路在上述实施例电路的基础上实现；该实施例重点描述变频器用温度比较监测电路的具体结构和工作原理。

如图2所示，本申请实施例提供一种变频器用温度比较监测电路，该电路包括：温度上下限给定电路11、滤波电路12、比较电路13和输出电路14。

其中温度上下限给定电路11包括：第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第二电容C2和第三电容C3。

第一电容C1的一端与第一供电电压VCC1和第一电阻R1的一端同时连接；第一电容C1的另一端与第三电阻R3的一端和地信号GND同时连接；第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端、第二电容C2的一端以及比较电路13的上限输入端同时连接；第二电阻R2的另一端与第三电阻R3的另一端、第三电容C3的一端以及比较电路13的下限输入端同时连接；第二电容C2和第三电容C3的另一端都与地信号GND连接。

通过调整温度上下限给定电路11中第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3的阻值可以调整上限温度电压值REF TEMP HI 和下限温度电压值REF TEMP LO，进而调整设定温度比较监测的范围。

上述滤波电路12包括：第四电阻R4和第四电容C4。

第四电阻R4的一端与温度电压信号TEMP1连接；第四电阻R4的另一端与第四电容C4的一端和比较电路13的比较输入端同时连接；第四电容C4的另一端与地信号GND连接。

滤波电路12用于对输入的温度电压信号TEMP1进行滤波，剔除温度电压信号TEMP1中的大部分噪声信号，以提升判断精度。

上述比较电路13包括：第一比较器U1、第二比较器U2、第五电容C5和第六电容C6。

第一比较器U1的同相输入端连接比较电路13的上限输入端，与温度上下限给定电路11的上限输出端连接；第二比较器U2的反向输入端连接比较电路13的下限输入端，与温度上下限给定电路11的下限输出端连接；第一比较器U1的反向输入端和第二比较器U2的同相输入端连接比较电路13的比较输入端，同时与滤波电路12的输出端连接；第一比较器U1的正供电端与第二供电电压VCC2和第五电容C5的一端连接；第五电容C5的另一端和第一比较器U1的负供电端同时接地信号GND；第二比较器U2的正供电端与第二供电电压VCC2和第六电容C6的一端连接；第六电容C6的另一端和第二比较器U2的负供电端同时接地信号GND；第一比较器U1和第二比较器U2的输出端同时与输出电路14连接。

通过热敏电阻等方式采集到的温度电压信号TEMP1输入到电路后，经过滤波电路12，输入到比较电路13中，与温度上下限给定电路11中输出的上限温度电压值REF TEMP HI和下限温度电压值REF TEMP LO进行比较。通过比较电路13输出的电位能够比较监测采样温度电压信号的温度状态，从而达到保护作用。

上述输出电路14包括：第五电阻R5和第七电容C7。

第五电阻R5的一端与第一供电电压VCC1连接；第五电阻R5的另一端与第七电容C7的一端连接；第七电容C7的另一端连接地信号GND。

通过输出电路14中的第七电容C7，可以对比较电路输出的电压进行滤波，使监测端的结果即温度电压监测值DECT RE的精度更高。

具体地，第一供电电压VCC1为+5V，第二供电电压VCC1为+15V。若第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3的阻值分别为2.2KΩ、10 KΩ、2.2 KΩ，则温度上下限给定电路11的上限温度电压值REF TEMP HI 为4.24V，下限温度电压值REF TEMP LO为0.76V，上述两个温度电压值将输入到比较电路13中作为参考温度电压范围。比较电路13中的两个比较器采用LM293芯片中的比较器，其输出结果有以下三种模式。

模式一：当输入的温度电压信号TEMP1处于温度控制范围内，在上限温度电压值REF TEMP HI和下限温度电压值REF TEMP LO之间，即大于0.76V小于4.24V时，第一比较器输出高电平，第二比较器输出高电平，监测端经过输出电路14后最终得到的温度电压监测值DECT RE为第一供电电压VCC1即+5V的电压。

模式二：当输入的温度电压信号TEMP1处于超温温度范围，高于上限温度电压值REF TEMP HI，即大于4.24V时，第一比较器输出低电平，第二比较器输出高电平，监测端经过输出电路14后最终得到的温度电压监测值DECT RE为地信号GND即0V电压。

模式三：当输入的温度电压信号TEMP1处于低温温度范围，低于下限温度电压值REF TEMP LO，即小于0.76V时，第一比较器输出高电平，第二比较器输出低电平，监测端经过输出电路14后最终得到的温度电压监测值DECT RE为地信号GND即0V电压。

本申请实施例提供的变频器用温度比较监测电路，通过将采集到的温度电压信号TEMP1经过滤波电路12后输入比较电路13中的比较输入端，温度上下限给定电路11将温度上限值REF TEMP HI和温度下限值REF TEMP LO分别输入到比较电路13中的上限输入端和下限输入端，温度电压信号TEMP1与温度上下限信号在比较电路中进行比较，输出三种模式的输出电平，经过输出电路14后输入到监测端，完成了对温度电压信号范围的识别，进而为下一步保护动作提供指令。本申请利用电路板电路进行温度比较监测的控制，节省硬件空间，简化硬件设计，同时在一定程度上降低成本，并且该温度比较监测电路监测精度高，通过不同环境的应用，该电路控制温度范围的控制方式可广泛应用于变频器过温保护、电机保护、通风系统自动控制等方面。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。