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电压、电流传感器在变频器逆变器各个环节的实际应用
来源: | 作者:electronics-101 | 发布时间: 2025-10-30 | 182 次浏览 | 分享到:

南京欧瑞变频器相关问题,下面由信捷PLC南京代理南京福耐尔为您解答。


1. 直流输入环节:

       电池组自身通常都有一套BMS系统,包含了电池充电保护和放电过低的低压保护功能,所以一般对其不需做检测。安规等角度出发考虑,通常仅需要考虑光伏电池/储能电池的漏电流监测。从硬件电路可靠性来说,可考虑漏电流传感器布置在此处。因此处是一个低压区域,干扰较小,容易处理,会是一个比较理想的位置。


2. DC/DC升压和防雷环节:

      DC/DC升压环节通常都是靠一个完整的电路实现从低压例如48V升高到约300V。所以,一般不需要对升压后的电压做检测;如果有需要,在前级增加防雷和浪涌保护,以防止后端元件损坏,导致设备异常,如下的电路的防雷部分即可满足抗2000V 浪涌/EFT等的测试。


3. DC/AC逆变环节:IGBT保护,桥臂控制与故障保护

        相较于MOS管,IGBT要昂贵的多,为了尽可能的保护功率管不被损坏;或者,为了保护因功率管的损坏后,上下桥臂的直通而引起烧毁甚至电器起火等事件,有必要在+300V总线上放置一个监测工作电流的器件。在早期,大家习惯用分流器+隔离OP放大器来实现

        采用分流器的方式来检测电流,在低压电路中容易应用,若是在高压电路,例如+300V时候,绝缘耐压的问题不是很好处理,要增加一些保护电路,另外,载流量越大,其体积尺寸也更大,这些也对其应用有些限制。


        高精度电流传感器推荐:可以考虑采用高精度,响应时间快的闭环霍尔电流传感器,例如CNxx系列,其响应时间<0.5us,精度,约为0.2%;此高精度闭环霍尔传感器放置在此处,起两个主要的作用:1)检测总输出电流,用于计算和显示总输出功率;2)类似保险管一样的保护作用;一旦某个桥臂的MOS/IGBT损坏,势必会导致+300V与地直通,从而引起短路,此类故障会被迅速的检测出来。

        虽然闭环的电流传感器的响应时间<0.5us,但是,考虑到逆变器输出的波形数据是由CPU内部程序的计算所产生,这导致了程序的运行量大,CPU未必能迅速的匹配此0.5us的响应时间。加大CPU的工作主频或者是升级CPU固然是一个办法,但是,最好还是再最追加一个最大值检测电路:该模拟量再通过一个窗口比较器的方式来转成高低电平的数字信号,最后送入到CPU的中断口,达到快速响应,迅速切断IGBT的输出,起到保护目的;


        考虑到硬件电路的响应速度会远高于程序。那么这个保护信号,也可以是引入到MOS/IGBT的驱动IC的使能端,这样可以比程序更快速的关断。

如果是价格上的考虑,也可以采用更便宜些的开环的霍尔器件,其响应时间大约是4us。


        4. 交流输出环节:同步并网与电能质量

逆变器的负载,但通常是给直接给电器设备、电源等等供电,所以还需要增加一个电感,把PWM还原成一个近似正弦波,提高供电的电能质量。


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