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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410856620.5(22)申请日 2014.12.31H02M 1/092(2006.01)H02M 5/458(2006.01)(71)申请人 深圳市英威腾电气股份有限公司地址 518055 广东省深圳市南山区龙井高发科技工业园 4 号厂房(72)发明人 张广志 唐益宏 刘凯 杨洁(74)专利代理机构 深圳市深佳知识产权代理事务所 ( 普通合伙 ) 44285代理人 王仲凯(54) 发明名称一种变频器(57) 摘要本申请提供一种变频器，包括 ：主回路、驱动电路、控制电路，及用户功能电路 ；驱动电路包括驱动主回路中上桥 IGBT。
2、 的驱动光耦以及驱动主回路中下桥 IGBT 的驱动芯片 ；用户功能电路包括与控制电路相连的数字隔离器 ；数字隔离器中的原副边距离大于第一预设距离 ；用户功能电路与控制电路之间的安规距离大于第二预设距离。驱动电路中的驱动光耦的数量为现有技术的一半，同时用户功能电路中采用一个成本较低的数字隔离器实现其与控制电路之间的隔离，并使用户功能电路与控制电路之间保持一定距离，使得用户功能电路属于弱电范畴，避免了触电的危险，且采用的隔离器件比现有技术的总成本低，解决了现有技术以高成本避免触电的问题。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书5页 附图3。
3、页(10)申请公布号 CN 104506024 A(43)申请公布日 2015.04.08CN 104506024 A1/2 页21.一种变频器，其特征在于，包括 ：主回路、驱动电路、控制电路，及用户功能电路 ；其中，所述驱动电路包括 ：驱动所述主回路中上桥 IGBT 的驱动光耦，以及驱动所述主回路中下桥 IGBT 的驱动芯片 ；所述用户功能电路包括 ：与所述控制电路相连的数字隔离器 ；其中，所述数字隔离器中的原副边距离大于第一预设距离 ；所述用户功能电路与所述控制电路之间的安规距离大于第二预设距离。2.根据权利要求 1 所述的变频器，其特征在于，所述主回路包括 ：整流电路，用于将接收的交流电。
4、压转换为直流电压 ；滤波电路，用于对所述直流电压进行滤波 ；连接于所述整流电路与所述滤波电路之间的缓冲电路，用于上电时降低对所述滤波电路的冲击 ；与所述滤波电路相连的逆变电路，用于将所述滤波电路输出的直流电压转换为交流电压。3.根据权利要求2所述的变频器，其特征在于，所述逆变电路包括 ：3个IGBT组成的所述上桥、3 个 IGBT 组成的所述下桥，及三个分别与所述下桥中 3 个 IGBT 串联的电流采样电阻。4.根据权利要求 1 所述的变频器，其特征在于，所述控制电路包括 ：本机键盘 ；分别与所述驱动电路中的驱动光耦及驱动芯片相连的信号处理电路 ；与所述主回路相连的采样电路 ；分别与所述本机键。
5、盘、所述信号处理电路、所述采样电路及所述数字隔离器相连的第一 MCU。5.根据权利要求 1 所述的变频器，其特征在于，所述用户功能电路还包括 ：与所述数字隔离器相连的第二 MCU ；分别与所述第二 MCU 相连的开关量输入输出模块、通讯模块、外引键盘及模拟量输入输出模块。6.根据权利要求 1 所述的变频器，其特征在于，所述用户功能电路还包括 ：与所述第一 MCU 相连的低速光耦 ；所述低速光耦中的原副边距离所述大于第一预设距离；分别与所述低速光耦相连的开关量输入输出模块及通讯模块 ；分别与所述数字隔离器相连的外引键盘、ADC 芯片、模拟量输出模块 ；与所述 ADC 芯片相连的模拟量输入模块。7。
6、.根据权利要求 1 所述的变频器，其特征在于，所述第一预设距离与所述第二预设距离均为 5.5 毫米。8.根据权利要求 2 所述的变频器，其特征在于，所述滤波电路包括 ：串联连接的第一电阻和第二电阻、并联于所述第一电阻两端的第一电容，及并联于所述第二电阻两端的第三电容。9.根据权利要求 2 所述的变频器，其特征在于，所述缓冲电路包括 ：并联连接的第三电权 利 要 求 书CN 104506024 A2/2 页3阻及第一开关。权 利 要 求 书CN 104506024 A1/5 页4一种变频器技术领域0001 本发明涉及工业自动化技术领域，尤其涉及一种变频器。背景技术0002 现有技术中的变频器包括。
7、主回路、与所述主回路相连的驱动电路、与所述驱动电路相连的控制电路，以及与所述控制电路相连的用户功能电路。其中，所述主回路属于强电范畴，为了避免触电的危险，需要使所述用户功能电路属于弱电范畴，因此现有技术的所述驱动电路，采用驱动光耦驱动所述主回路中的 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管 )，使所述主回路中的 IGBT 与所述控制电路通过所述驱动光耦进行隔离，进而使得所述控制电路与所述用户功能电路均属于弱电范畴，避免触电的危险。但是使用的所述驱动光耦的成本较高，使得现有技术避免触电的方案有待改善。发明内容0003 有鉴于此，本发明提供了。
8、一种变频器，以解决现有技术以高成本避免触电的问题。0004 为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下 ：0005 一种变频器，包括 ：主回路、驱动电路、控制电路，及用户功能电路 ；其中，0006 所述驱动电路包括 ：驱动所述主回路中上桥 IGBT 的驱动光耦，以及驱动所述主回路中下桥 IGBT 的驱动芯片 ；0007 所述用户功能电路包括 ：与所述控制电路相连的数字隔离器 ；其中，所述数字隔离器中的原副边距离大于第一预设距离 ；0008 所述用户功能电路与所述控制电路之间的安规距离大于第二预设距离。0009 优选的，所述主回路包括 ：0010 整流电路，用于将接收的交流电压转换为直流电。
9、压 ；0011 滤波电路，用于对所述直流电压进行滤波 ；0012 连接于所述整流电路与所述滤波电路之间的缓冲电路，用于上电时降低对所述滤波电路的冲击 ；0013 与所述滤波电路相连的逆变电路，用于将所述滤波电路输出的直流电压转换为交流电压。0014 优选的，所述逆变电路包括 ：3 个 IGBT 组成的所述上桥、3 个 IGBT 组成的所述下桥，及三个分别与所述下桥中 3 个 IGBT 串联的电流采样电阻。0015 优选的，所述控制电路包括 ：0016 本机键盘 ；0017 分别与所述驱动电路中的驱动光耦及驱动芯片相连的信号处理电路 ；0018 与所述主回路相连的采样电路 ；0019 分别与所述。
10、本机键盘、所述信号处理电路、所述采样电路及所述数字隔离器相连的第一 MCU。说 明 书CN 104506024 A2/5 页50020 优选的，所述用户功能电路还包括 ：0021 与所述数字隔离器相连的第二 MCU ；0022 分别与所述第二 MCU 相连的开关量输入输出模块、通讯模块、外引键盘及模拟量输入输出模块。0023 优选的，所述用户功能电路还包括 ：0024 与所述第一 MCU 相连的低速光耦 ；所述低速光耦中的原副边距离所述大于第一预设距离 ；0025 分别与所述低速光耦相连的开关量输入输出模块及通讯模块 ；0026 分别与所述数字隔离器相连的外引键盘、ADC 芯片、模拟量输出模块。
11、 ；0027 与所述 ADC 芯片相连的模拟量输入模块。0028 优选的，所述第一预设距离与所述第二预设距离均为 5.5 毫米。0029 优选的，所述滤波电路包括 ：串联连接的第一电阻和第二电阻、并联于所述第一电阻两端的第一电容，及并联于所述第二电阻两端的第三电容。0030 优选的，所述缓冲电路包括 ：并联连接的第三电阻及第一开关。0031 本申请提供一种变频器，包括 ：主回路、驱动电路、控制电路，及用户功能电路 ；其中，所述驱动电路包括 ：驱动所述主回路中上桥 IGBT 的驱动光耦，以及驱动所述主回路中下桥IGBT的驱动芯片 ；所述用户功能电路包括 ：与所述控制电路相连的数字隔离器 ；其中，。
12、所述数字隔离器中的原副边距离大于第一预设距离 ；所述用户功能电路与所述控制电路之间的安规距离大于第二预设距离。其中，所述驱动电路中的驱动光耦的数量为现有技术的一半，同时所述用户功能电路中采用一个成本较低的数字隔离器实现其与所述控制电路之间的隔离，并使所述用户功能电路与所述控制电路之间保持一定距离，使得所述用户功能电路属于弱电范畴，避免了触电的危险，且采用的隔离器件比现有技术的总成本低，解决了现有技术以高成本避免触电的问题。附图说明0032 为了更清楚地说明本发明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发明的实。
13、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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。0033 图 1 为本申请实施例提供的一种变频器示意图 ；0034 图 2 为本申请另一实施例提供的一种主回路示意图 ；0035 图 3 为本申请另一实施例提供的一种变频器示意图 ；0036 图 4 为本申请另一实施例提供的一种变频器示意图。具体实施方式0037 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。
14、属于本发明保护的范围。说 明 书CN 104506024 A3/5 页60038 本发明提供了一种变频器，以解决现有技术以高成本避免触电的问题。0039 具体的，如图 1 所示，所述变频器包括 ：主回路 101、驱动电路 102、控制电路 103，及用户功能电路 104 ；其中，0040 驱动电路102包括 ：驱动主回路101中上桥IGBT的驱动光耦，以及驱动主回路101中下桥 IGBT 的驱动芯片 ；0041 用户功能电路 104 包括 ：与控制电路 103 相连的数字隔离器 ；其中，所述数字隔离器中的原副边距离大于第一预设距离 ；0042 用户功能电路 104 与控制电路 103 之间的安。
15、规距离大于第二预设距离。0043 具体的工作原理为 ：0044 本实施例中的驱动电路 102 采用现有技术一半数量的所述驱动光耦驱动主回路101 中上桥的 IGBT，采用所述驱动芯片驱动主回路 101 中下桥的 IGBT。同时用户功能电路104 中采用一个成本较低的数字隔离器实现其与控制电路 103 之间的隔离，所述数字隔离器中的原副边距离大于所述第一预设距离，并控制用户功能电路 104 与控制电路 103 之间的安规距离大于所述第二预设距离，使得用户功能电路 104 属于弱电范畴，避免了触电的危险，且采用的隔离器件比现有技术的总成本低，解决了现有技术以高成本避免触电的问题。0045 优选的，。
16、如图 2 所示，主回路 101 包括 ：0046 整流电路 111 ；0047 滤波电路 112 ；0048 连接于整流电路 111 与滤波电路 112 之间的缓冲电路 113 ；0049 与滤波电路 112 相连的逆变电路 114。0050 具体的工作原理为 ：0051 整流电路 111 将接收的交流电压转换为直流电压，滤波电路 112 对所述直流电压进行滤波，缓冲电路113上电时降低对所述滤波电路的冲击，逆变电路114将所述滤波电路输出的直流电压转换为交流电压。0052 优选的，如图 3 所示，滤波电路 112 包括 ：并联连接的第一电容 C1、第二电容 C2 及第一电阻 R1，并联连接的。
17、第三电容 C3、第四电容 C4 及第二电阻 R2，第一电容 C1、第二电容C2 及第一电阻 R1 并联的一端连接点与第三电容 C3、第四电容 C4 及第二电阻 R2 并联的一端连接点相连。0053 优选的，如图3所示，缓冲电路113包括 ：并联连接的第三电阻R3及第一开关SW1。0054 优选的，如图 3 所示，逆变电路 114 包括 ：3 个 IGBT 组成的所述上桥、3 个 IGBT 组成的所述下桥，及三个分别与所述下桥中 3 个 IGBT 串联的电流采样电阻。0055 图 3 所示，组成所述上桥的 3 个 IGBT 分别为 Q1、Q2 及 Q3，组成所述下桥的 3 个IGBT 分别为 Q。
18、4、Q5 及 Q6。所述三个电流采样电阻分别为 R4、R5 及 R6。在电流采样的实现方式上，现有技术采用在主电路的三相输出端串连电阻来实现采样，并将采样电压经隔离器件进行隔离 ；而本实施例采用所述采样电阻设置于下桥臂，得到的采样电压信号无需隔离，比现有技术采用隔离器件实现采样的方式降低了成本。0056 优选的，如图 3 所示，控制电路 103 包括 ：0057 本机键盘 131 ；说 明 书CN 104506024 A4/5 页70058 分别与驱动电路102中的驱动光耦121及驱动芯片122相连的信号处理电路132 ；0059 与主回路 101 相连的采样电路 133 ；0060 分别与本。
19、机键盘 131、信号处理电路 132、采样电路 133 及数字隔离器 141 相连的第一 MCU134。0061 具体的工作原理为 ：0062 本机键盘131由LED及按键组成，主要显示变频器参数及对变频器进行操作。信号处理电路 132 主要是提高信号的驱动能力。采样电路 133 对主回路 101 的输出电流、所述变频器的温度、母线电压等所需信号进行采集和处理，并将处理后的信号送入第一 MCU134进行采集及处理。第一 MCU134 主要运行控制算法，对采集到的数据进行处理等功能。0063 优选的，如图 3 所示，用户功能电路 104 还包括 ：0064 与数字隔离器 141 相连的第二 MC。
20、U142 ；0065 分别与第二 MCU142 相连的开关量输入输出模块 143、通讯模块 144、外引键盘 145及模拟量输入输出模块 146。0066 在具体的应用环境中，通讯模块 144 可以为采用 485 通讯技术的通讯模块。0067 图3所示的用户功能电路104采用专用的MCU处理对外功能电路，即第二MCU142，开关量输入输出模块 143、通讯模块 144、外引键盘 145 及模拟量输入输出模块 146 直接接到第二 MCU142 上，不需要进行隔离。而第二 MCU142 与第一 MCU134 之间通讯的速率较高，需采用数字隔离器 141 进行隔离。0068 优选的，如图 4 所示。
21、，用户功能电路 104 还包括 ：0069 与第一 MCU134 相连的低速光耦 147 ；低速光耦 147 中的原副边距离所述大于第一预设距离 ；0070 分别与低速光耦 147 相连的开关量输入输出模块 143 及通讯模块 144 ；0071 分别与数字隔离器相连的外引键盘 145、ADC 芯片 148、模拟量输出模块 149 ；0072 与 ADC 芯片 148 相连的模拟量输入模块 140。0073 开关量输入输出模块143及通讯模块144信号传输的速度较低，采用低速光耦147即可，其成本较低。模拟量输入模块 140 的模拟量输入信号是由 ADC 芯片 148 采样的，然后可以通过SP。
22、I通讯技术送入第一MCU134，由于SPI通讯信号的传输速度较快，低速光耦无法满足要求，此处要采用数字隔离器 141 进行隔离。外引键盘 145 及模拟量输出模块 149 的模拟量输出采用低速光耦无法满足要求，也采用数字隔离器 141。0074 图 4 比图 3 所示的用户功能电路 104 成本高，但仅需一套软件。在实际应用中，用户功能电路 104 可以根据具体应用环境进行选择设置，此处不做具体限定。0075 优选的，所述第一预设距离与所述第二预设距离均为 5.5 毫米。0076 由于控制电路 103 为强电，用户功能电路 104 与控制电路 103 之间的安规距离大于 5.5mm，选用的低速。
23、光耦 147 及数字隔离器 141 的原副边距离均大于 5.5mm，两者之间的隔离效果较高。0077 本发明中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。说 明 书CN 104506024 A5/5 页80078 以上仅是本发明的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。说 明 书CN 104506024 A1/3 页9图1图2说 明 书 附 图CN 104506024 A2/3 页10图3说 明 书 附 图CN 104506024 A。