变频器电压电流典型检测方法

流发生时损坏变频器，以及为死区补偿、无跳闸电流闭环控制提供实际反馈值。如果电流检测不准确、误差过大，而变频器又只能根据其内部的测量结果来进行保护和计算，就会形成误动作。因此对电流的检测就必须及时、准确，常用的电流检测电路有二种。

1)电流霍尔方案

霍尔电流传感器是应用霍尔效应原理的新一代电流传感器，能在电隔离条件下测量直流、交流、脉动以及各种不规则波形的电流。由于闭环霍尔电流传感器的响应时间小于 ,因此出现短路时，霍尔输出电流信号经采样电阻转换成电压信号及时送到DSP，在IGBT 10us短路安全时间内封锁PWM驱动信号输出，使IGBT得到可靠的保护。当然，同电压霍尔一样，必须提供电流霍尔正常工作所要求的电源电压，且电源电压误差不超过±5%。同时选择电流霍尔元件时，线性范围必须满足IGBT最大工作电流的范围。三电流霍尔方案中，直流侧霍尔用来检测桥臂直通故障，对响应指标有较高要求，输出侧两相电流检测用来完成死区补偿、无跳闸电流闭环、过载、过流电流检测。图6.中的三霍尔方案二去掉了直流侧霍尔，直通保护通过智能驱动光耦来保证，输出侧三霍尔除实现图5中两霍尔功能外，还可进行输出缺相检测。

2)线性光耦方案

变频器输出电流经低阻值、低感抗、高精度的采样电阻进行采样，把得到的电压信号经线性光耦隔离、放大后送到DSP，经DSP内部处理对变频器进行保护，具体电路可参考电压测量中线性光耦的电路，只是输入信号端稍有不同。这种用法普遍应用在小功率变频器中。采样电阻值的选择应兼顾最小的功耗和最大的精度这两个因素。

4变频器设计中对电压电流传感器性能指标要求

a) 电磁兼容(EMC)要求：

随着变频器等电力电子装置的广泛使用，系统的电磁干扰(EMI)日益严重，相应的抗干扰设计技术(即电磁兼容EMC)已经变得越来越重要，这就要求电压、电流传感器自身抗干扰能力要强。

b) 供电电源要求：±15V±5%，在实际应用中对供电电源的精度及干净度要求较高，否则容易引起测量输出不准，甚至传感器发热损坏。

c) 温度特性要求：工作环境温度要求-10~+70℃，随着温度的升高，要求传感器的输出受温度的影响越小越好。

d) 线性度要求 ：不同系列电压电流传感器的线性度是不同的，在高性能变频器设计中采用线性度≤±0.1%F.S，线性范围要大于测量电流的最大值。

e) 体积要求：体积越小越好，且性能稳定。

f) 响应时间要求：不同系列电压电流传感器的响应时间是不同的，一般选用响应时间较小的传感器，如Tr ≤1μS。

随着变频器向高电压、大功率方向的发展，电压检测越来越偏重于应用霍尔或线性光耦的方法来检测。