采用电荷泵的隔离运放电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种采用电荷泵的隔离运放电路，包括隔离光耦、三端稳压集成电路以及隔离运放。通过变压器输出一路供电电源，再经过电荷泵电路分别对三组上桥臂供电，侦测某一项电流的隔离光耦就通过该项的电荷泵输出地电源通过三端稳压集成电路稳压后得到5V的电源，使原来的三路电源减少成一路，可以有效地减少变压器的体积和外围电路的成本，而且三端稳压集成电路的稳压效果也比稳压管要好。经过测试，本实用新型可以正常运行，在实际生产中可以得到应用。
【专利说明】采用电荷泵的隔离运放电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变频器，特别是变频器的隔离运放电路。
【背景技术】
[0002]隔离运放的作用是侦测变频器的输出电流，并输出与电流信号成比例的电压信号，变频器的控制电路根据这个信号对输出电流进行侦测和保护。由于变频器电路结构的问题，三项电流侦测使用的隔离光耦初次侧的地是不一样的，所以需要多路的电源对其进行供电。常规的方法是从变频器的IGBT (绝缘栅双极型晶体管）上桥臂的三路供电电源经过电阻和稳压管输出5V的电压。这种方法的稳压性能不高，而且效率较低。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种采用电荷泵的隔离运放电路，通过变压器输出一路供电电源，再经过电荷泵电路分别对三组上桥臂供电，侦测某一项电流的隔离光耦就通过该项的电荷泵输出地电源通过三端稳压集成电路稳压后得到5V的电源，使原来的三路电源减少成一路，减少变压器的体积和外围电路的成本，而且三端稳压集成电路的稳压效果也比稳压管要好。
[0004]本实用新型的技术方案如下：
[0005]一种采用电荷泵的隔离运放电路，包括隔离光耦、三端稳压集成电路以及隔离运放；
[0006]隔离光耦的正极输入端连接模拟电源电压，隔离光耦的负极输入端串联第一电阻后连接变频器输入信号，第二电阻和第一电容并联后连接在隔离光耦的正极输入端和负极输入端之间；隔离光耦的集电极输出端连接第一二极管的负极，第一二极管的正极串联第三电阻和电感后连接变压器输出电源，第三电阻和电感的中间点连接有下拉的第二电容；第三电容和电解电容并联后连接在隔离光耦的集电极输出端和发射极输出端之间；隔离光耦的输出端串联第四电阻后连接第二二极管的正极，第二二极管的负极连接隔离光耦的集电极输出端；第四电容和第五电阻并联后连接在第二二极管的正极和隔离光耦的发射极输出端之间；
[0007]三端稳压集成电路的输入端串联第六电阻后连接隔离光耦的集电极输出端，三端稳压集成电路的输入端同时串联第五电容后连接变频器负极电压，三端稳压集成电路的接地端连接变频器负极电压，三端稳压集成电路的输出端连接隔离运放的第一工作电压端；隔离运放的正极输入端串联第七电阻后连接变频器正极电压，隔离运放的负极输入端和第一接地端分别连接变频器负极电压，第六电容连接在隔离运放的正极输入端和第一接地端之间，第七电容连接在隔离运放的第一工作电压端和第一接地端之间。
[0008]本实用新型的有益技术效果是：
[0009]本实用新型采用了电荷泵的电路结构，通过驱动上桥臂的电源来对隔离光耦进行供电，可以有效地减少变压器的输出绕组个数，从而降低了开发成本。电源的稳定性也比用稳压管要来的好。经过测试，本实用新型可以正常运行，在实际生产中可以得到应用。
[0010]本实用新型附加的优点将在下面【具体实施方式】部分的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图I是本实用新型的电路图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做进一步说明。
[0013]如图I所示，本实用新型主要包括隔离光耦PC200、三端稳压集成电路IC200以及隔离运放PC204。
[0014]见图I的上半部分，隔离光耦PC200的正极输入端（I脚)连接模拟电源电压AVCC，隔离光耦PC200的负极输入端（3脚)串联电阻R225后连接变频器输入信号U。电阻R224和电容C208并联后连接在隔离光耦PC200的正极输入端和负极输入端之间。隔离光耦PC200的集电极输出端（6脚）连接二极管D200的负极，二极管D200的正极串联电阻R220和电感L200后连接变压器输出电源XV+。电阻R220和电感L200的中间点连接有下拉的电容C205。电容C206和电解电容C207并联后连接在隔离光耦PC200的集电极输出端（6脚)和发射极输出端（4脚）之间。隔离光耦PC200的输出端（5脚）串联电阻R223后连接二极管D201的正极，二极管D201的负极连接隔离光耦PC200的集电极输出端。电容C209和电阻R222并联后连接在二极管D201的正极和隔离光耦PC200的发射极输出端之间。
[0015]见图I的下半部分，三端稳压集成电路IC200的输入端Vin串联电阻R241后连接隔离光耦PC200的集电极输出端。三端稳压集成电路IC200的输入端Vin同时串联电容C221后连接U-。三端稳压集成电路IC200的接地端连接U-。三端稳压集成电路IC200的输出端Vout连接隔离运放PC204的第一工作电压端VDDl。隔离运放PC204的正极输入端VIN+串联电阻R247后连接U+，隔离运放PC204的负极输入端VIN-和第一接地端GNDl分别连接U-。电容C225连接在隔离运放PC204的正极输入端Vin和第一接地端GNDl之间，电容C226连接在隔离运放PC204的第一工作电压端VDDl和第一接地端GNDl之间。
[0016]本实用新型的工作原理如下：
[0017]设P，N为直流母线的电压（图中未示出），变频器的上下桥臂不会同时导通，驱动桥臂开关的信号为PWM波信号。
[0018]如图I所示：
[0019]stepl ：XV+为变压器绕组输出的一路电源，电压为18V，当变频器的IGBT (图中未示出）的下桥臂导通时，UO点的电位为N，所以电路对电解电容C207充电，UV端的电位上升，经过5 τ时间后电容充满，UV经过三端稳压集成电路7805稳压后得到了 5V电压给隔离运放HCPL-7520供电。
[0020]St印2 :当隔离光耦PC200导通时，电解电容C207对变频器的IGBT的G-E端(栅极-发射极)供电使上臂导通，所以电解电容C207上的电压会有下降，但是不会下降到不能使三端稳压集成电路7805工作。
[0021]回到stepl，PWM波使电路循环工作，实现UV点电压能够持续为三端稳压集成电路7805供电，从而使隔离运放HCPL-7520能够持续的稳定工作。
[0022]图I所述的元器件均为市售商品，实施例中的元器件型号可参见下表：
[0023]图I中主要元器件表：
[0024]
【权利要求】
1.一种采用电荷泵的隔离运放电路，其特征在于，包括隔离光耦（PC200)、三端稳压集成电路（IC200)以及隔离运放（PC204)； 隔离光耦（PC200)的正极输入端连接模拟电源电压，隔离光耦（PC200)的负极输入端串联第一电阻（R225)后连接变频器输入信号，第二电阻（R224)和第一电容（C208)并联后连接在隔离光耦（PC200)的正极输入端和负极输入端之间；隔离光耦（PC200)的集电极输出端连接第一二极管（D200)的负极，第一二极管（D200)的正极串联第三电阻（R220)和电感（L200)后连接变压器输出电源，第三电阻（R220)和电感（L200)的中间点连接有下拉的第二电容（C205);第三电容（C206)和电解电容（C207)并联后连接在隔离光耦（PC200)的集电极输出端和发射极输出端之间；隔离光耦（PC200)的输出端串联第四电阻（R223)后连接第二二极管（D201)的正极，第二二极管（D201)的负极连接隔离光耦（PC200)的集电极输出端；第四电容（C209)和第五电阻（R222)并联后连接在第二二极管（D201)的正极和隔离光耦（PC200)的发射极输出端之间； 三端稳压集成电路（IC200)的输入端串联第六电阻（R241)后连接隔离光耦（PC200)的集电极输出端，三端稳压集成电路（IC200)的输入端同时串联第五电容（C221)后连接变频器负极电压，三端稳压集成电路（IC200)的接地端连接变频器负极电压，三端稳压集成电路(IC200)的输出端连接隔离运放（PC204)的第一工作电压端；隔离运放（PC204)的正极输入端串联第七电阻（R247)后连接变频器正极电压，隔离运放（PC204)的负极输入端和第一接地端分别连接变频器负极电压，第六电容（C225)连接在隔离运放（PC204)的正极输入端和第一接地端之间,第七电容（C226)连接在隔离运放（PC204)的第一工作电压端和第一接地端之间。
【文档编号】H02M1/00GK203377772SQ201320424298
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月16日 优先权日:2013年7月16日
【发明者】吴畏 申请人:台安科技(无锡)有限公司