变压器隔离母线电压检测

文件编号：RD-CBB-

CBB规范

变压器隔离母线电压检测电路

(VER:V1.0)

拟制：飞时间：2009-07-20 批准：安时间：2009-07-25 文件评优级别：□A优秀□B良好□C一般

1 功能介绍

本电路一般适用于对母线电压检测精度要求不高的场合，我司主要应用于小功率变频器的母线电压检测。软件默认母线电压和检测电压对应关系为1000V对应3.3V，即过压点800V对应的软件检测点为2.64V，欠压点350V对应的软件检测点位1.155V。

2 详细原理图

NP3 NP4

NP5 NP6

NP7 NP8

NP9

NS1 NS4 NP2 NS3 NS2

D1ES1J

在变频器上电过程中，当母线电压达到180V时开关电源启动工作（默认选择的启动电阻规格适当，当母线180V时芯片的VCC已经达到16V）。开关电源启动后，开关管2SK2225开始工作，变压器的原边储能。当开关管2SK2225关断，原边电感开始释放能量，变压器副边开始有电压输出；即开关电源的工作电压和±15V等副边电压都已经建立,以后开关电源的工作电压靠NP2提供(反激开关电源工作方式)。而变压器隔离母线检测选-15V，与原边形成正激开关电源工作模式；当原边有电压时，V NS_3E即有电压输出，DSP便可以通过上图中的Vdc信号检测到当前的母线电压。

目前，设定母线电压和检测电压对应关系为1000V对应3.3V。上图中的NP1:NS2=98:8，则

V NS1_3≈母线电压/12.25。

3 器件功能

❖整流二极管D1和D2，输出副半波或正半波；

❖分压采样电阻R1～R3，其值影响着检测点的准确性；

❖电容C1、C2，滤波电容，对电路正常工作影响不大。

4 参数计算

在设计电路参数时，应兼顾以下因素：1、R1～R3的功耗与温升、精确度；2、流过整流二极管的电流；

4.1分压采样电阻R1～R3：

通常变频器工作在额定母线电压下，即母线电压≈1.35U IN

则

V NS_3E≈1.35 U IN/12.25

≈1.35×380/12.25

≈41.88V

()

87.03213_12≈++≈

R R R V I E

NS E D mA

根据BYV26EGP 的特性曲线图知，当D2的工作电流为0.87 mA 时，其正向工作压降大约为1.7V, 通过参数匹配取R1=43K ，R2=3K ，R3=2K ，计算Vdc 是否有能够满足检测标准：

假设母线电压为1000V,

则

V NS1_3≈母线电压/12.25≈1000V/12.25≈81.63V

则 Vdc ≈

()E D NS V V R R R R 23_13

213

-++

≈()V V K K K K 7.163.8123432-⨯Ω

+Ω+ΩΩ

V

≈3.33V

通过上面计算结果得知，R1、R2、R3的取值基本上能够满足母线电压和检测电压对应关系为1000V 对应3.3V

R1、R2、R3的其功耗为：

547.32104387.01*322

11≈⨯⨯≈≈-R I P E D R mW

27

.210387.02*322

12≈⨯⨯≈≈-R I P E D R mW

514.110287.03*32213≈⨯⨯≈≈-R I P E D R mW

R1、R2、R3设计均为0603的封装，即额定功率0.1W ，完全可以满足电阻降额标准； 4.2 整流二极管D1和D2的选取：

通常，小功率变频器的-15V 电源设计功率为3W ，即流过整流二极管D1的额定电流为：

2.01531≈≈≈

V

W U P I E D A 所以，我们选取额定电流为1A 的ES1J 完全可以满足要求

由4.1节得知，额定电压输入状态下流过D2的电流为0.87mA ，根据经验我们选择D2为型号为BYV26C 的快恢复二极管。 4.3 电容C1，C2：

通常，变频器的过压点为800V ，即C1上需要承受的最大电压为800V/12.25等于65.3V ，所以C1的耐压值选为100V;一般的电源滤波都选取普遍的0.1uF ，综合耐压值C1的规格选择0.1uF/100V ；C2和R1、R2构成二级滤波，无明显特别要求，此处选普遍的0.1uF/50V 。

5 器件清单