[發(fā)明專利]高端智能變頻控制電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210415770.3
• 申請(qǐng)日: 2012-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN102891650A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苑曉蕾;金雷;牟進(jìn)勇;張世炎;陳俊;劉素艷;索維
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津津伯儀表技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02P27/04
• 分類號(hào): H02P27/04
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 12105
• 代理人: 胡京生

1.一種高端智能變頻控制電路，其特征在于：包括電源電路、單片機(jī)及外圍電路、相序檢測(cè)電路、信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、反饋數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、傳感器模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、遠(yuǎn)程手動(dòng)控制及行程限制和驅(qū)動(dòng)部分電路，所述單片機(jī)及外圍電路分別與電源電路、相序檢測(cè)電路、信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、反饋數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、傳感器模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、遠(yuǎn)程手動(dòng)控制及行程限制和驅(qū)動(dòng)部分電路連接，所述電源電路與相序檢測(cè)電路連接；

所述電源電路連接關(guān)系為：變壓器B1的初級(jí)線圈同名端1接電源U，變壓器B1的初級(jí)線圈異名端2接電源V，變壓器B1次級(jí)線圈同名端的7接硅整流橋D1的交流輸入端2，變壓器B1的次級(jí)線圈異名端的8端接硅整流橋D1的交流輸入端4，變壓器B1的次級(jí)線圈同名端11接硅整流橋D2的交流輸入端2，變壓器B1的初級(jí)線圈異名端12、接硅整流橋D2的交流輸入端4，硅整流橋D1的直流輸出端1分別接電容C31的正極、穩(wěn)壓三極管U4的1端并提供+15V電源，硅整流橋D1的直流輸出端3分別接電容C31、電容C33的負(fù)極、電容C34的一端、穩(wěn)壓三極管U4的2端并接地GND，穩(wěn)壓三極管U4的3端接電容C33的正極、電容C34的另一端并提供+5V電源；硅整流橋D2的直流輸出端1分別接電容C32的正極、穩(wěn)壓三極管U5的1端，硅整流橋D2的直流輸出端3分別接電容C32、電容C35的負(fù)極、電容C36的一端、穩(wěn)壓三極管U5的2端并接地AGND，穩(wěn)壓三極管U5的3端接電容C35的正極、電容C36的另一端并提供+5V電源；

所述單片機(jī)及外圍電路連接關(guān)系為，電阻R11的一端和二極管D11的K極接正電源，電阻R11的另一端和二極管D11的A極和電容C17的一端接單片機(jī)U1的復(fù)位輸入引腳RESET端，電容C17的另一端接地；晶振Y1的一端和電容C11的一端接單片機(jī)U1的反向振蕩放大器的輸出引腳XTAL1端，電容C11的另一端接地，晶振Y1的另一端和電容C12的一端接單片機(jī)U1的反向振蕩放大器與片內(nèi)時(shí)鐘操作電路的輸入引腳XTAL2端，電容C12的另一端接地；單片機(jī)U1的電源輸入引腳VCC端接電源+5V，單片機(jī)U1的A/D轉(zhuǎn)換器的電源輸入引腳AVCC端接電源+5A，單片機(jī)U1的電源地GND端接GND；電容C15的一端接單片機(jī)A/D?的模擬基準(zhǔn)輸入引腳AREF，電容C16的一端接+5A，電容C15、電容C16的另一端接公共地AGND；電源+5V和電源+5A之間以及電源地GND和公共地AGND之間用電感L1和電感L2相連；電容C13和C14的一端接+5V電源，電容C13和C14的另一端接接電源地GND；電阻R12、R13、R14、R15的一端接+5V電源，電阻R12的另一端和J1的1腳接單片機(jī)U1的57腳PF4端口，電阻R13的另一端和J1的3腳接單片機(jī)U1的55腳PF6端口，電阻R14的另一端和J1的5腳接單片機(jī)U1的55腳PF5端口，電阻R15的另一端和J1的9腳接單片機(jī)及外圍電路的單片機(jī)U1的54腳PF7端口，J1的4腳和7腳接+5V電源，J1的2腳和10腳接電源地GND；

所述的相序檢測(cè)電路連接關(guān)系為：電源U相一路經(jīng)過電阻R804和R807連接到檢測(cè)芯片U15的1腳，電阻R804和R807的串聯(lián)端接電阻R811的一端，電源V相一路經(jīng)過電阻R805和R808連接到檢測(cè)芯片U15的2腳，電阻R805和R808的串聯(lián)端接電阻R812的一端，電源W相一路經(jīng)過電阻R806和R809連接到檢測(cè)芯片U15的3腳，電阻R806和R809的串聯(lián)端接電阻R813的一端，電源U相另一路經(jīng)過電阻R801和二極管D81接電容C82、電容C81的一端、二極管D84的陰極、瞬變電壓抑制二極管D85的一端、檢測(cè)芯片U15的14腳，電源V相另一路經(jīng)過電阻R802、二極管D82接檢測(cè)芯片U15的14腳，電源W相另一路經(jīng)過電阻R803、二極管D83接檢測(cè)芯片U15的14腳，電阻R811、電阻R812、電阻R813的另一端相接，電阻R811的另一端經(jīng)過電阻R814、電阻R817接檢測(cè)芯片U15的14腳，電阻R812的另一端經(jīng)過電阻R815、電阻R818接檢測(cè)芯片U15的14腳，電阻R813的另一端經(jīng)過電阻R816、電阻R819接檢測(cè)芯片U15的14腳，電容C82、電容C81、瞬變電壓抑制二極管D85的另一端及二極管D84的陽極相接并分別接電容C83、電容C84、電阻R810、電阻R820的一端及電阻R813的另一端、檢測(cè)芯片U15的7腳、4腳，電容C83的另一端接檢測(cè)芯片U15的13腳，電容C84的另一端接地，檢測(cè)芯片U15的8腳、9腳分別連接到單片機(jī)及外圍電路的單片機(jī)U1的PA4和PA5端口，電阻R810另一端分別接檢測(cè)芯片U15的9腳、單片機(jī)及外圍電路的單片機(jī)U1的46腳PA5，電阻R820的另一端分別接檢測(cè)芯片U15的8腳、單片機(jī)及外圍電路的單片機(jī)U1的47腳PA4；

所述信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接關(guān)系為：A/D?轉(zhuǎn)換芯片U6的8腳VCC端接+5V電源及電容C41、電容C42、電阻R41的一端，A/D?轉(zhuǎn)換芯片U6的7腳CLK、6腳DATA、5腳CONV分別接單片機(jī)及外圍電路的單片機(jī)U1的27腳PD2端口、26腳PD1端口和25腳PD0端口，電容C41和電容C42的另一端AGND1，電阻R41的另一端接電阻R42、電容C44、電容C45的一端及穩(wěn)壓芯片U7的1腳、A/D?轉(zhuǎn)換芯片U6的1腳VREF，電阻R42的另一端接電阻R43的一端及穩(wěn)壓芯片U7的8腳，電阻R43、電容C44、電容C45的另一端接穩(wěn)壓芯片U7的2腳、3腳、6腳、7腳及AGND1，給定反饋信號(hào)接口P4的1腳與瞬態(tài)抑制二極管D41的一端和二極管D42的陽極相連，二極管D42的陰極與運(yùn)算放大器U8B的8腳、線性光耦U9的2腳、穩(wěn)壓二極管D43的陰極和電容C47的一端相連，給定反饋信號(hào)接口P4的2腳與瞬態(tài)抑制二極管D41的另一端、電阻R46、電阻R47的一端相連，電阻R46的另一端與線性光耦U9的3腳、電阻R48的一端、運(yùn)算放大器U8B的4腳、三極管Q1的集電極、穩(wěn)壓二極管D43的陽極和電容C47的另一端相連，電阻R47的另一端與線性光耦U9B的4腳、運(yùn)算放大器U8B的5腳相連，電阻R48的另一端與運(yùn)算放大器U8B的6腳及電容C48的一端相連，電容R48的另一端與運(yùn)算放大器U8B的7腳和三極管Q1的基極相連，三極管Q1的發(fā)射極經(jīng)過電阻R49接在線性光耦U9A的1腳，線性光耦U9C的6腳接運(yùn)算放大器U8A的2腳及電阻R45、電容C46的一端，線性光耦U9C的5腳和運(yùn)算放大器U8A的3腳接AGND1，電阻R45和電容C46的另一端接在運(yùn)算放大器U8的1腳、電阻R44的一端，電阻R44的另一端接轉(zhuǎn)換芯片U6的2腳IN+及電容C43的一端，電容C43的另一端接A/D?轉(zhuǎn)換芯片U6的3腳IN-、4腳GND及AGND1；

所述反饋數(shù)模轉(zhuǎn)換電路連接關(guān)系為：D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U10的1腳DIN、2腳SCLK和3腳CS分別接單片機(jī)及外圍電路的單片機(jī)U1的51腳PA0、50腳PA1和49腳，D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U10的8腳VCC接電阻R51的一端及電源+5V，D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U10的5腳接電容C51、電容C52的一端、穩(wěn)壓芯片U11的2腳、3腳、6腳、7腳及AGND1，D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U10的6腳接電容C51、電容C52、電阻R51的另一端及穩(wěn)壓芯片U11的1腳、8腳、AGND1，電感L4接在GND和AGND1之間，電容C56接在電源+5V和AGND1之間，D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U10的輸出端7腳經(jīng)過電阻R25接電容C53的一端、運(yùn)算放大器U12B的6腳和線性光耦U13的3腳，線性光耦U13的4腳、運(yùn)算放大器U12B的5腳、4腳和三極管Q2的集電極均接在AGND1上，運(yùn)算放大器U12B的7腳、電容C53的另一端、三極管Q2的基極相連，三極管Q2的發(fā)射極接在線性光耦U13的1腳，線性光耦U13的2腳經(jīng)過電阻R53接在+5電源上，二極管D52的陽極、三極管Q5的集電極、三極管Q3的集電極和電阻R54的一端接信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的給定反饋信號(hào)接口P4的3腳，二極管D52的陰極接穩(wěn)壓二極管D53的陰極和瞬態(tài)穩(wěn)壓二極管D54的1腳，穩(wěn)壓二極管D53的陽極、瞬態(tài)穩(wěn)壓二極管D54的2腳、電阻R58及電阻R59的一端接電路的給定反饋信號(hào)接口P4的4腳，電阻R58的另一端與線性光耦U13的5腳和運(yùn)算放大器U12A的3腳相連，電阻R59的另一端接線性光耦U13的6腳、運(yùn)算放大器U12A的4腳、、三極管Q4的發(fā)射極及電阻R57、電阻R56、電阻R55、電容C54的一端，電阻R57的另一端與運(yùn)算放大器U12A的2腳及電容C55的一端相連，運(yùn)算放大器U12A的1腳、電容C55的另一端和三極管Q5的基極相連，運(yùn)算放大器U12A的8腳與電容C54的另一端、穩(wěn)壓二極管D51的陰極及三極管Q3的發(fā)射極相連，三極管Q5的發(fā)射極與電阻R56的另一端相連，穩(wěn)壓二極管D51的陽極與三極管Q4的基極和電阻R55的另一端相連，電阻R54的另一端與三極管Q3的基極和三極管Q4的集電極相連；

所述位置傳感器模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接關(guān)系為：A/D?轉(zhuǎn)換芯片U3的8腳VCC端接+5A，位置傳感器接口P2的1腳接A/D?轉(zhuǎn)換芯片U3的1腳VREF端，P2的2腳接電容C25、電容C26、A/D?轉(zhuǎn)換芯片U3的2腳IN+端，P2的3腳接電阻R24的一端，電阻R24的另一端接電容C25、電容C26、電感L3的一端及A/D?轉(zhuǎn)換芯片U3的3腳IN-、4腳GND端，電感L3的另一端接地GND，A/D?轉(zhuǎn)換芯片U3的7腳CLK、6腳DATA、5腳CONV分別接單片機(jī)及外圍電路的單片機(jī)U1的32腳PD7、31腳PD6和30腳PD5，電容C21和電容C22接在+5A電源和AGND1之間，電阻R21的一端接+5A電源，電阻R21的另一端接穩(wěn)壓芯片U2的1腳、電阻R22、電容C23、電容C24的一端并接在A/D?轉(zhuǎn)換芯片U3的1腳VREF，電阻R22的另一端和電阻R23的一端一同連接在穩(wěn)壓芯片U2的8腳，電阻R23的另一端接穩(wěn)壓芯片U2的2腳、3腳、6腳、7腳及電容C23、電容C24的另一端及AGND1；

所述遠(yuǎn)程手動(dòng)控制、行程限制和驅(qū)動(dòng)部分電路連接關(guān)系為：接口P6為行程限位和熱保護(hù)接口，接口P6的4腳接+15V，接口P6的3腳經(jīng)過電阻R702接光耦O1的1腳，接口P6的2腳經(jīng)過電阻R704接光耦O2的1腳，接口P6的1腳經(jīng)過電阻R706接光耦O3的1腳；接口P7為遠(yuǎn)程手動(dòng)控制接口，接口P7的5腳接+15，接口P7的4腳經(jīng)過電阻R710接光耦O5的1腳，接口P7的3腳經(jīng)過電阻R712接光耦O6的1腳，接口P7的2腳經(jīng)過電阻R714接光耦O7的1腳，接口P7的1腳經(jīng)過電阻R708接光耦O4的1腳；光耦O1、光耦O2、光耦O3、光耦O4、光耦O5、光耦O6、光耦O7的2腳均接IGND，光耦O1、光耦O2、光耦O3、光耦O4、光耦O5、光耦O6、光耦O7的3腳均接GND?，IGND和GND之間用電感L7連接，電源+5V分別經(jīng)過電阻R701、電阻R703、電阻R705、電阻R707、電阻R709、電阻R711、電阻R713、電阻R715、電阻R716接在光耦O1、光耦O2、光耦O3、光耦O4、光耦O5、光耦O6、光耦O7、光耦O8、光耦O9的4腳上再分別接在單片機(jī)及外圍電路的單片機(jī)41腳PC6、40腳PC5、39腳PC4、38腳PC3、37腳PC2、36腳PC1、35腳PC0、46腳PA5、47腳PA4端口上；驅(qū)動(dòng)部分的驅(qū)動(dòng)信號(hào)由單片機(jī)及外圍電路的單片機(jī)17腳PB7和16腳PB6端口輸出經(jīng)過電阻R718和電阻R720分別接在光耦O10和腳O11的1腳上，光耦O10和腳O11的2腳均接GND，接口P8為變頻器驅(qū)動(dòng)端口，接口P8的1腳為驅(qū)動(dòng)端提供高電位V+分別經(jīng)過電阻R717和電阻R719接在光耦O10和光耦O11的4腳上，同時(shí)光耦O10的4腳接在接口P8的3腳上作為開信號(hào)，光耦O11的4腳接在接口P8的2腳上作為關(guān)信號(hào)，光耦O10和O11的3腳均接接口P8的6腳作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)的公共端，接口P8的4腳和5腳作為串口通訊端與單片機(jī)U1相連，單片機(jī)通過串口通訊端對(duì)變頻器進(jìn)行調(diào)速控制；

?高電位V+分別經(jīng)過電阻R721和電阻R724接在光耦O12的1腳和光耦O13的4腳，光耦O13的4腳與接口P8的4腳相連，電源+5V分別經(jīng)過電阻R722和R723接在光耦O12的4腳和光耦O13的1腳，光耦O12的2腳與接口P8的5腳相連，光耦O12的3腳接GND，光耦O12的4腳與單片機(jī)U1的45腳PA6端口相連，光耦O13的2腳與單片機(jī)U1的44腳PA7端口相連，光耦O13的3腳與接口P8的6腳相連。