本發(fā)明涉及電氣設(shè)備保護(hù)電路，具體的涉及一種變頻器直流母線的短路保護(hù)電路。

背景技術(shù)：
在日常的電機(jī)控制過(guò)程中，變頻器擔(dān)當(dāng)著重要的角色。電機(jī)在使用過(guò)程中，由于人為接線錯(cuò)誤、電機(jī)老化嚴(yán)重繞組絕緣損壞、控制信號(hào)電磁干擾等原因，很容易造成變頻器輸出短路故障，短路瞬間電流非常大，超出IGBT管的正常工作電流范圍。如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不能及時(shí)有效的關(guān)斷變頻器的PWM輸出，就會(huì)導(dǎo)致IGBT管因短路過(guò)流而燒壞?，F(xiàn)有的，IGBT的保護(hù)電路所采用的檢測(cè)方式主要是電壓監(jiān)測(cè)和電流檢測(cè)，電壓檢測(cè)通過(guò)檢測(cè)IGBT的集電極和發(fā)射極的壓降進(jìn)而判斷IGBT為直通或者輸出短路。將短路時(shí)的集電極和發(fā)射極的壓降與設(shè)定的閾值進(jìn)行在比較其中進(jìn)行比較，比較器的輸出信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)電路的關(guān)斷。電流檢測(cè)通過(guò)檢測(cè)直流母線的電流大小，與設(shè)定的閾值比較，再用比較器的輸出去控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的關(guān)斷。IGBT能夠承受的短路時(shí)間很短，一般來(lái)說(shuō)僅為10μs。變頻器現(xiàn)有的短路保護(hù)電路是靠集成智能驅(qū)動(dòng)光耦和霍爾檢測(cè)來(lái)保護(hù)IGBT的，但是對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，采用這兩種元器件的維護(hù)成本過(guò)高，這就需要提供一個(gè)短路保護(hù)反應(yīng)時(shí)間快速，成本較低的保護(hù)電路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種反應(yīng)快速、成本低的變頻器直流母線的短路保護(hù)電路。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種變頻器直流母線的短路保護(hù)電路，其特征在于：包括一個(gè)以上毫歐電阻R1，電阻R2、R3、R4、R5、R6，一個(gè)以上限流電阻R7，PNP三極管Q1、PNP三極管Q2，NPN三極管Q3，穩(wěn)壓二極管ZD1、ZD2，光電耦合器PC1，電容C1、C2、C3；所述光電耦合器PC1包括發(fā)光二極管D1和光敏三極管Q4；所述變頻器整流電路正極P串聯(lián)毫歐電阻R1至P2，正極P連接穩(wěn)壓二極管ZD1的陰極、極性電容C1的陽(yáng)極和發(fā)光二極管的陽(yáng)極，極性電容C1的陰極與ZD1的陽(yáng)極連接，三極管Q1的發(fā)射極連接到P2，三極管Q1的基極、集電極和三極管Q2的基極連接，且三極管Q1集電極通過(guò)電阻R6連接于穩(wěn)壓二極管ZD1的陽(yáng)極，電容C3與電阻R6并聯(lián)，三極管Q2的發(fā)射極通過(guò)電阻R2連接于正極P，三極管Q2的集電極通過(guò)并聯(lián)的電阻R3、R4和電容C2連接于穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極，三極管Q3的基極與三極管Q2的集電極連接，三極管Q3的發(fā)射極連接于穩(wěn)壓二極管ZD2的陰極,且穩(wěn)壓二極管ZD2的陽(yáng)極連接于穩(wěn)壓二極管ZD1的陽(yáng)極，三極管Q3的集電極通過(guò)電阻R5連接于發(fā)光二極管D1的陰極，穩(wěn)壓二極管ZD1的陽(yáng)極通過(guò)限流電阻R7連接于直流母線N，光敏三極管Q4發(fā)射極接地，集電極為信號(hào)輸出端。進(jìn)一步的，所述毫歐電阻包括并聯(lián)的電阻R11和R12。進(jìn)一步的，所述限流電阻包括串聯(lián)的電阻R71、R72和R73。進(jìn)一步的，還包括電阻R8，光敏三極管Q4發(fā)射極通過(guò)電阻R8接地，集電極信號(hào)輸出給CPU處理器。進(jìn)一步的，所述電容C1為10UF，擊穿電壓為50V。由上述描述可知，本發(fā)明提供的變頻器直流母線的短路保護(hù)電路在變頻器外部發(fā)生短路或直流母線電流過(guò)大時(shí)，能夠在極短的時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)，關(guān)斷IGBT驅(qū)動(dòng)電路的輸出，從而使IGBT避免因短路而燒壞，無(wú)需采用軟件檢測(cè)，可靠性更高，產(chǎn)品生產(chǎn)成本低，大大降低企業(yè)的維護(hù)成本。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明變頻器直流母線的短路保護(hù)電路的工作框架示意圖。圖2為本發(fā)明變頻器直流母線的短路保護(hù)電路的電路連接示意圖。具體實(shí)施方式以下通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。如圖1和圖2所示，變頻器直流母線的短路保護(hù)電路包括兩個(gè)10豪歐的電阻R11和R12，電阻R2、R3、R4、R5、R8，限流電阻R71、R72、R73，PNP三極管Q1、PNP三極管Q2，NPN三極管Q3，穩(wěn)壓二極管ZD1、ZD2，光電耦合器PC1，電容C1、C2、C3；所述光電耦合器PC1包括發(fā)光二極管D1和光敏三極管Q4，所述變頻器整流電路正極P串聯(lián)毫歐電阻R1至P2，正極P連接穩(wěn)壓二極管ZD1的陰極、極性電容C1的陽(yáng)極和發(fā)光二極管的陽(yáng)極，極性電容C1的陰極與ZD1的陽(yáng)極連接，三極管Q1的發(fā)射極連接到P2，三極管Q1的基極、集電極和三極管Q2的基極連接，且三極管Q1集電極通過(guò)電阻R6連接于穩(wěn)壓二極管ZD1的陽(yáng)極，電容C3與電阻R6并聯(lián)，三極管Q2的發(fā)射極通過(guò)電阻R2連接于正極P，三極管Q2的集電極通過(guò)并聯(lián)的電阻R3、R4和電容C2連接于穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極，三極管Q3的基極與三極管Q2的集電極連接，三極管Q3的發(fā)射極連接于穩(wěn)壓二極管ZD2的陰極,且穩(wěn)壓二極管ZD2的陽(yáng)極連接于穩(wěn)壓二極管ZD1的陽(yáng)極，三極管Q3的集電極通過(guò)電阻R5連接于發(fā)光二極管D1的陰極，穩(wěn)壓二極管ZD1的陽(yáng)極通過(guò)串聯(lián)的限流電阻R71、R72和R73連接于直流母線N，光敏三極管Q4發(fā)射極通過(guò)電阻R8接地，集電極信號(hào)輸出給CPU處理器,電容C1為10UF，擊穿電壓為50V。在變頻器整流電路正極P串聯(lián)毫歐電阻電流取樣電路R11、R12至P2中，當(dāng)主回路電流工作在額定電流的2倍范圍之內(nèi)，由于穩(wěn)壓二極管ZD1的作用，在電容C1負(fù)端提供了一個(gè)參考—11V(C點(diǎn)電位)，三極管Q1、Q2、Q3處于截止?fàn)顟B(tài)，保護(hù)電路不動(dòng)作；當(dāng)變頻器外部發(fā)生短路或者主回路工作電流大于額定電流的2.5倍以上，直流母線P、N間電壓急劇下降，使得C點(diǎn)的電位急劇下降至—15V，三極管Q1、Q2同時(shí)開(kāi)通，B電位迅速上升為高電平，三極管Q3開(kāi)通，此時(shí)光電耦合器PC1開(kāi)通并發(fā)出短路警報(bào)信號(hào)給CPU處理器，CPU立即發(fā)出關(guān)斷PWM脈寬調(diào)制信號(hào)，封鎖PWM信號(hào)輸出從而保護(hù)了IGBT不受損壞，這個(gè)過(guò)程時(shí)間極短，僅用了三微秒(3uS)。每當(dāng)遇到輸出有短路情況，本電路都能在最快的時(shí)間內(nèi)(3uS)，準(zhǔn)確的起到保護(hù)作用，直到短路排除；三極管Q1在電路中起到翻轉(zhuǎn)復(fù)位的作用，由于三極管Q1開(kāi)通，A點(diǎn)電位恢復(fù)至高電平，三極管Q2立即截止，與此同時(shí)B點(diǎn)的電位迅速下降，那么三極管Q3截止，光電耦合器PC1停止發(fā)出短路警報(bào)信號(hào)，立刻回到正常的工作狀態(tài)。上述僅為本發(fā)明的若干具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。