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专利名称：一种可扩展的变频器模拟量测量电路板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电路板，特别是指一种可扩展的变频器模拟量测 量电^各板。
背景技术：
随着工业控制技术的发展，对以变频器为主的电机调速装置提出 了越来越高的技术要求，包括高性能的控制技术和高的可靠性。而其 中，需要测量的模拟量越来越多，因此模拟量的准确、灵活测量至关 重要。目前市场上的变频器，往往采用很多个不同种类的专用电路板， 不但集成度差，维护量大，而且多个电路板之间的连线非常复杂，大 大降低了系统的可靠性。进一步的，不同变频器控制系统中采用不同 的模拟量测量板也会给现场的检修和维护带来极大不便。

实用新型内容
有鉴于此，本实用新型在于提供一种可扩展的变频器模拟量测量 电路板，以解决上述一个系统要用多个专用电路板，而且难以扩展的 问题。
为解决上述问题，本实用新型提供一种可扩展的变频器模拟量测
量电路板，包括
连接将采集到的模拟量信号输出的上级接口 ，连接采集模拟量的 输入扩展接口，连接采集模拟量的电压同步模拟信号输入接口、过流 检测模拟信号输入接口，和过压检测模拟信号输入接口。处理电路， 将所述各个输入接口与所述上级接口之间的电信号进行转换。 优选的，包括采集传感器测量信号的模拟量输入接口 。 本实施例中的电路板，能够满足变频器系统中对整流桥的功率器 件进行控制的需要，以及电机输出电流和电压的综合保护等需要。两个所述电路板之间通过扩展接口和上级接口进行连接，可以增加模拟 量测量的数量，可满足复杂控制系统的需要。


图1是实施例的结构图2是两块所述电路板之间的连接图。
具体实施方式
为清楚说明本实用新型中的技术方案，下面给出优选的实施例并 结合附图详细说明。
参见图1，图l是实施例中的结构图，其中包括连接将采集到的 模拟量信号输出的上级接口，连接采集模拟量的输入扩展接口，连接 采集模拟量的电压同步模拟信号输入接口 、过流检测模拟信号输入接 口，和过压检测模拟信号输入接口 ，以及处理电路，其将所述各个输 入接口与所述上级接口之间的电信号进行转换。同时还包括采集传感 器测量信号的模拟量输入接口 。
其中，上级接口可将采集到的模拟量信号输出到中央处理器、DSP (数字信号处理器)、单片机等主控电路，以实现对模拟量的测量。模 拟量输入接口可以直接和各种电压传感器、电流传感器、压力传感器、 流量传感器等外部测量电路按照工业接口标准信号的规定进行连接。
图1中，^t拟量输入接口， 一^殳典型设计可为8路独立，即同时 可以测量8路不同的才莫拟量信号。经处理电路转换后和上级接口连接。 在实际应用中，模拟量输入接口采集的信号可为4 20mA的电流信号， 也可为0~ 10V的电压信号，二者可在电路板上进行切换和选择。
图l中，连接采集模拟量的电压同步模拟信号输入接口，可在变 频器中用以对整流桥输入电压进行同步检测。当整流桥中功率器件为 可控时，可实现对其进行正确相位角的触发，也可以满足变频器中某 些特殊控制的需要，例如变频器在作为软启动器。
过流检测模拟信号输入接口 ，可用于监测变频器输出到电机的三相电流，对三相电流进4亍实时测量。并在电流异常，例如电流突变、 电流幅值过大、电流幅值过小等情况下都会立刻进行处理，保护电机 的安全。
过压检测模拟信号输入接口可用于对变频器的三相输入电压，或 直流母线电压进行测量，从而判断变频器输入是否缺相，电压是否过 高或过低，或者当用于检测直流母线电压时，判断直流母线电压的幅 值和变化情况等，以保护变频器的安全。
由于电压同步模拟信号、过流检测模拟信号，和过压检测模拟信 号等三个模拟信号的检测对于提高变频器的性能、安全和可靠性至关 重要，所以把此三个信号的接口独立出来，以简化电路的设计，在电 路板具体设计和布局时进行相应的处理，提高电路板的可靠性。此三 个模拟信号的输入接口并不是在每个变频器系统中都全部使用，可以
根据系统的要求和复杂程度有选择的使用。对某些非常简单的变频器， 例如当该电路板用于户用太阳能发电逆变器时，因为其没有整流桥电
路，所以电压同步模拟信号接口不再使用；而当该电路板用于单相或 三相太阳能发电并网逆变器时，虽然该逆变器中没有整流桥电路，但 由于其需要对电网的电压进行测量和同步，所以电压同步模拟信号接 口可用来检测电网电压。
图1中的处理电^各和接口可以在电路板的具体布局位置上调整， 不影响整个电路板的正常工作。
参见图2,图2是两块所述电路板进行扩展时的连接示意图。两 块电路板之间可通过扩展接口和上级接口直接连接，可测量更多的模 拟量量信号。两块电路板由于完全相同，所以在为了满足某些复杂变 频器控制系统时，由于不需要设计新的电路板，不但可提高开发速度， 也提高了系统的可靠性。
对电路板进行扩展的典型目的有三个 一是需要检测的模拟量信 号比较多；二是需要对超过1个的电压同步信号进行检测的；三是一 个变频器同时要对2台电机进行监测的。例如，在煤矿液压支柱控制 的乳化液泵变频控制系统中，由于现场需要测量、或用于保护目的的模拟量信号比较多，甚至可能超过14个，此时需要对模拟量测量板进 行扩展，以增加可测量的模拟量信号。另外，在一些特殊的三电平四 象限控制系统，可能需要超过1个的电压同步信号，也可通过所述电 路板的扩展实现对两路同步信号的检测。此外，当一个变频器驱动两 个电机，或变频器所驱动的电机与另外一台电机的运行密切相关时， 需要对两个电机同时进行保护和监测时，也可通过所述电路板的扩展 实现，每个电路板各对一台电机中的相关模拟量信号进行监测。
对于本实用新型各个实施例中所阐述变频器中的一种可扩展的变
频器模拟量测量电路板，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的 任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之 内。
权利要求1、一种可扩展的变频器模拟量测量电路板，其特征在于，包括连接将采集到的模拟量信号输出的上级接口，连接采集模拟量的输入扩展接口，连接采集模拟量的电压同步模拟信号输入接口，过流检测模拟信号输入接口，和过压检测模拟信号输入接口；处理电路，将所述各个输入接口与所述上级接口之间的电信号进行转换。
2、 根据权利要求1所述的一种可扩展的变频器模拟量测量电路 板，其特征在于，还包括采集传感器测量信号的模拟量输入接口 。
专利摘要本实用新型公开了一种可扩展的变频器模拟量测量电路板，包括连接将采集到的模拟量信号输出的上级接口，连接采集模拟量的输入扩展接口，采集传感器测量信号的模拟量输入接口，连接采集模拟量的电压同步模拟信号输入接口，过流检测模拟信号输入接口，和过压检测模拟信号输入接口，以及将所述各个输入接口与所述上级接口之间进行电信号转换的处理电路。此电路板能够满足绝大多数变频器的控制需要。对于更加复杂的控制系统，可以采用两块同样的电路板，并通过扩展接口和上级接口进行连接后满足要求。
文档编号G01R19/165GK201341110SQ20092000396
公开日2009年11月4日 申请日期2009年1月21日 优先权日2009年1月21日
发明者卫三民, 张和平, 李发海, 苏位峰, 许海斌, 郭伟彰, 黄小光 申请人:北京浩普华清电气技术有限公司;江苏力普电子科技有限公司