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变频器的电压检测电路（新）——正弦变频器电压检测实际电路分析一、电路构成和原理简析电压检测电路，是变频器故障检测电路中的一个重要组成部分，旨在保障使IGBT逆变电路的工作电源电压在一特定安全范围以内，若工作电源危及IGBT（包含电源本身的储通电容）器件的安全时，实施故障报警、使制动电路投入工作、停机保护等措施。
此外，少数机型还有对输出电压的检测，在一定程度上，起到对IGBT导通管压降检测的同样作用，取代驱动电路中IGBT的管压降检测电路。
1、电压检测电路的构成、电压采样方式及故障表现图1电路检测电路的构成（信号流程）框图1、电压检测电路的电压采样形式（前级电路）1）直接对DC530V电压采样图直接对P、N端DC530V变频器的电压检测电路，如图2所示。
电路中U14稳压处理得到5V直流回路P、N端的DC530VP、N端直接取得，而是“间接”从开关电源的二次找不到电压检测信号是从何处取出的一件事情，也成为该部分电所示。
中储存的磁能量，由次级电路进行整流滤波得到+5V工作电源，释放给负载电路；在VT饱和导通期间，TC2从电源吸取能量进行储存。
N3二级绕组上产生的电磁感应电压，正向脉冲出现的时刻对应开关管的截止时间，宽度较大，幅值较低，经二极管D12正向整流后提供负载电路的供电，有电流释放回路；反向脉冲出现的时刻对应开关管的饱和导通时间，宽度极窄，但并不提供电流输出，回路的时间常数较大（不是作为供电电源应用，只是由R、C电路取得电压检测信号），故能在电容C17上维持较高的幅值。
开关管VT饱合导通时，相当于将N1绕组直接接入530V电源，因而在同一时刻N3绕组此时所感应的负向脉冲电压，是直接反映N1绕组供电电压高低的，并与其成线性比例关系——N3绕组感应电压的高低，仅仅取决于N1、N3绕组的匝数比。
整流二极管D12和D11接于同一个次级绕组上，D12将“大面积低幅度”的正向脉冲整流作为+5V供电，而D11却将“小面积而幅度高”的负向脉冲做负向整流后，经R20、R18、R19、C19、C17等元件简单滤波处理后，将此能反映一次主绕级供电高低的-42V电压信号，作为直流回电压的检测信号，送入MCU主板电路，供显示直流电压值和参与CPU程序控制之用。
西门子6SE70系列变频器维修实例广州博玮自动化设备有限公司1 引言变频器和交流电机组成的交流调速系统具有更宽的允许电压波动范围、更小的体积、更强的通讯能力，更优良的调速性能，在工矿企业中得到了广泛的应用。
在变频器的应用中，也会遇到各种各样的故障现象，借助于变频器完善的自诊断保护功能，并通过平时工作中积累的经验来提高处理变频器故障的技术水平，这将明显地缩短对变频器故障处理的时间。
我公司粘胶短纤维生产线上共使用西门子6SE70系列变频器2 60多台，在应用中因受周围环境条件，如：温度、湿度、粉尘、硫化氢腐蚀性气体等因素的影响，出现的各种故障报警现象也很多，在维修过程中我们积累了一些故障处理、维修维护保养的经验，下面对西门子6SE70系列变频器有代表性的故障现象进行分析介绍。
此文中电路板图为维修过程中实际测绘下来的（因文中章节多次涉及同一电子器件，电路板图未按照顺序排列，论述问题涉及到的部分电路，请参见相关电路板图），仅代表个人意见，供大家在维修时参考。
2 变频器故障实例的处理变频器操作手册上的故障对策表中介绍的皆为较常见的故障，在出现未涉及的一些代码时应对变频器作全面检查。
变频器的维修方式采用在线电压检测及直流电阻测量两种方法，测量各关键点电压并与正常值进行比较，将故障范围缩小，进行分析判断；测量元器件直流电阻，根据贴片电阻色环进行判断比较，然后将怀疑元器件拆下，再测量元器件直流电阻，采用比较法来确定元器件的好坏。
2.1 西门子6SE7016－1TA61-Z变频器的操作控制面板PMU液晶显示屏上显示字母“E”报警变频器液晶显示屏上出现“E”报警时，变频器不能工作，按P键及重新停、送电均无效，查操作手册又无相关的介绍，在检查外接DC24V电源时，发现电压较低，解决后，变频器工作正常。
但是出现“E”报警一般来讲是CUVC板损坏，更换一块新CUVC板就能正常。
“E”报警有以下几种情况是由底板及CUVC通讯板故障引起的：（1）故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏显示“E”报警检查处理（参见图1、图2）：更换一块新CUVC板送电开机，液晶显示屏仍显示“E”报警，说明故障原因不在CUVC板而在底板。
电流检测方案摘要：电流检测是电气系统中一项重要的任务，它用于监测和测量电路中的电流值。
本文将介绍几种常用的电流检测方案，包括霍尔效应传感器、电阻式电流检测和互感式电流检测。
每种方案都有其优点和限制，根据具体应用需求选择适合的方案将能够提高电流检测的准确性和可靠性。
1. 引言电流检测在各种电气系统中起着重要的作用，例如电力系统、工业自动化系统和电子设备。
准确地监测和测量电流值对于确保系统的正常运行和故障诊断具有关键意义。
本文将介绍几种常用的电流检测方案，以帮助读者了解各种方案的原理和特点，从而选择适合的电流检测方案。
2. 霍尔效应传感器霍尔效应传感器是一种常见的电流检测方案，它利用霍尔效应来测量电流。
霍尔效应是指当导电体中有电流通过时，垂直于电流方向的方向会产生电势差。
通过将霍尔元件与电路连接，可以测量感应到的电势差，并据此推导出电流值。
霍尔效应传感器具有非接触式、高精度和快速响应的优点，常用于电力系统和工业自动化应用中。
3. 电阻式电流检测电阻式电流检测是一种简单而常用的电流检测方案，它利用电阻器来测量电流值。
将一个合适的电阻器串联到电路中，根据欧姆定律将电流转换为电压信号，再通过适当的电路放大和处理电压信号，最终得到准确的电流值。
电阻式电流检测方案成本较低，可靠性较高，适用于一般的电流测量需求。
4. 互感式电流检测互感式电流检测是一种常用于高电流测量的方案，它利用电感和变压器原理来测量电流。
将电流通过一个可调节的电感元件，通过变压器将电流大小转换为方便测量的电压值。
互感式电流检测方案适用于高电流测量，具有较高的精度和稳定性。
5. 选择合适的电流检测方案在选择合适的电流检测方案时，应根据具体应用需求考虑以下因素：- 电流范围：不同的方案适用于不同范围的电流测量。
对于小电流测量，电阻式电流检测方案可能更合适；对于高电流测量，互感式电流检测方案可能更合适。
- 精度要求：不同的方案具有不同的精度。
对于需要高精度测量的应用，霍尔效应传感器通常是较好的选择。
变频器电压检测电路工作原理及故障实例分析一、电路构成和原理简析特定安全范围以内，若工作电源危及IGBT（包含电源本身的储通电容）器件的安全时，实施故障报警、使制动电路投入工作、停机保护等措施。
此外，少数机型还有对输出电压的检测，在一定程度上，起到对IGBT导通管压降检测的同样作用，取代驱动电路中IGBT的管压降检测电路。
1、电压检测电路的构成、电压采样方式及故障表现图1 电路检测电路的构成（信号流程）框图1、电压检测电路的电压采样形式（前级电路）1）直接对DC530V电压采样图2 DC530V电压检测电路之一直接对P、N端DC530V整流后电源电压进行进行采样，形成电压检测信号。
如阿尔法ALPHA2000型18.5kW变频器的电压检测电路，如图2所示。
处理得到5V电源所提供，电源地端与主电路N端同电位。
输出侧供电，则由主板+5V所提供。
直流回路P、N端的DC530V电压，直接经电阻分压，取得约120mV的分压信号，输入U14（线性光耦合器，其工作原理前文已述）进行光、电隔离与线性放大后，在输出端得到放大了的检测电压信号，再由LF353减法放大器进一步放大，形成VPN直流电压检测信号，经CNN1端子，送入MCU主板上的电压检测后级电路。
2）由开关变压器次级绕组取得采样电路信号图3 DC530V电压检测电路之二图4 直流回路电压采样等效电路及波型示意图主电路的DC550V直流电压检测信号，并不是从主电路的P、N端直接取得，而是“间接”从开关电源的二次绕组取出，这是曾经令一些检修人员感到困惑、找不到电压检测信号是从何处取出的一件事情，也成为该部分电路检修的一个障碍。
电压采样电路如上图4所示。
在开关管VT截止期间，开关变压器TRAN中储存的磁能量，由次级电路进行整流滤波得到+5V工作电源，释放给负载电路；在VT饱和导通期间，TC2从电源吸取能量进行储存。
宽度极窄，但并不提供电流输出，回路的时间常数较大（不是作为供电电源应用，只是由R、C电路取得电压检测信号），故能在电容C17上维持较高的幅值。
变频器典型电路形式检测-民熔同相放大器和电压跟随器电路：民熔变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
上图（1）电路为同相放大器的典型电路形式，也为放大器电路之一种。
输入信号进入放大器的同相端，输出信号同输入信号同相位，电路的电压放大倍数=1+R2/R1。
也用于故障信号检测电路中对模拟信号的放大处理。
该电路当R2短接或R3开路时，输出信号与输入信号的相位一致且大小相等，因而（1）电路可进一步“进化”为（2）、（3）电路。
上图（2）和（3）显示了电压跟随器电路。
输出电压完全跟踪输入电路的振幅和相位，因此电压放大系数为1。
虽然没有电压放大效应，但具有一定的电流输出能力。
该电路起到阻抗变换的作用，提高了电路的负载能力，减弱了信号输入电路高阻抗与输出电路低阻抗之间的相互作用。
作为电路跟随器，有时使用单电源。
（1）在故障检测电路中，还用于模拟信号放大和参考电压信号处理。
根据电路的特点和功能，检测方法如下：1（1）该电路为同相放大电路。
输出电压幅值和极性之比跟踪到输入电压，此级的电压放大倍数约为6倍。
当输入电压为1V时，输出电压约为6V，根据输入输出电压的计算，可判断电路是否正常；（2）所有电路均为电压跟随电路，输出电压完全跟踪输入电压，输出电压应等于输入电压，以判断电路是否正常。
通过短接两个输入端或人工改变输入电压来测量输出电压的相应变化，可以判断电路是否处于正常状态。
[故障示例1]变频器通电时，故障跳闸。
温度检测电路的参考电压电路如图（2）所示。
输出电压为1V，本机为电压比较器电路。
输入电压为5V，正常情况下输出电压为5V。
切断输出负载电路后，输出电压仍为1。
2V，判断放大器损坏，更换后故障排除。
正弦SINE300型7.5kW变频器的电流检测电路电源/驱动板与主板MCU由J2、J5排线端子连接，J2端子排之前的位于电源/驱动板的部分为电流检测的前级电路，J5端子以后的位于MCU主板的部分为后级电路。
但考虑电路的衔接及电路分类、信号流程分析的方便，将正弦SINE300型7.5kW变频器电流检测与保护电路，分为前置电流检测电路、电流检测模拟信号处理电路一、电流检测模拟信号处理电路二、电流检测开关量信号形成电路等四个部分，旨在分析和说明本例机型对前置电路所输出的电流检测信号，在后续电路不同的处理方法，以生成模拟或开关量的多路电流检测信号，提供MCU内部运算控制、显示、故障报警、停机保护所需的各种信号。
UIWIVI图1 前置电流检测电路1、前置电流检测电路（见上图1）前置电流检测电路，即J2/J5端子排之前、位于电源/驱动板的电流检测电路，由电流采样电阻、线性光耦合器、运放电路等组成。
本例机型的前置电路，只在U、V输出电流回路串接了R7、R60两只电流采样电阻，未采集W相电流检测信号。
或者说，省去了W相的直接电流采样电路，而由采集到的U、V相电流信号，“间接合成”出W相信号。
由电工-正弦交流理论可知，三相交流电具有固定的空间/电气相位关系，并相互构成电流回路，任意两意交流电中必定包含了第三相交流电的信息，在已知U、V相交流值的情况下，可由计算得出W相的交流值。
U、V相输出电流信号，在电流信号采样电阻R7、R60上转化为数十毫伏级的微弱电压信号，送入由线性光耦合器U5、U7的输入侧，经光、电隔离和放大处理后，输出差分信号再送入后级U6内部两级运算放大器构成的差分放大器，形成UI、VI电流检测信号；UI、VI电流检测信号，先送入加法器电路U6（由U6的12、13、14脚内部电路和外围元件组成），经过矢量加减，得到“合成”W相电流检测信号WI，然后UI、VI、WI等3相输出电流检测信号，经J2/J5排线端子的25、26、28脚，输入MCU主板电路。
变频器电路图-整流、滤波、电源及电压检测电路以下仅仅对变频器电路图-整流、滤波、电源及电压检测电路的分析,好象论坛上发不了图纸.1. 整流滤波部分电路三相220V电压由端子J3的T、S、R引入，加至整流模块D55（SKD25-08）的交流输入端，在输出端得到直流电压，RV1是压敏电阻，当整流电压超过额定电压385V时，压敏电阻呈短路状态，短路的大电流会引起前级空开跳闸，从而保护后级电路不受高压损坏。
整流后的电压通过负温度系数热敏电阻RT5、RT6给滤波电容C133、C163充电。
负温度系数热敏电阻的特点是：自身温度超高，阻值赿低，因为这个特点，变频器刚上电瞬间，RT5、RT6处于冷态，阻值相对较大，限制了初始充电电流大小，从而避免了大电流对电路的冲击。
2. 直流电压检测部分电路电阻R81、R65、R51、R77、R71、R52、R62、R39、R40组成串联分压电路，从电阻上分得的电压分别加到U15（TL084）的三个运放组成的射极跟随器的同向输入端，在各自的输出端得到跟输入端相同的电压（输出电压的驱动能力得到加强）。
U13（LM339）是4个比较器芯片，因为是集电集开路输出形式，所以输出端都接有上接电阻，这几组比较器的比较参考电压由Q1（TL431）组成的高精度稳压电路提供，调整电位器R9可以调节参考电压的大小，此电路中参考电压是6.74V。
如果直流母线上的电压变化，势必使比较器的输入电压变化，当其变化到超过6.74V的比较值时，则各比较器输出电平翻转，母线电压过低则驱动光耦U1（TLP181）输出低电平，CPU接收这个信号后报电压低故障。
母线电压过高则U10（TL082）的第7脚输出高电平，通过模拟开关U73（DG418）从其第8脚输出高电平，从而驱动刹车电路，同时LED DS7点亮指示刹车电路动作。
由整流二极管D5、D6、D7、D18、D19、D20组成的整流电路输出脉动直流电，其后级的检测电路可对交流电压过低的情况进行实时检测，检测报警信号也通过光耦U1输出。
变频器的电压检测电路（新）——正弦变频器电压检测实际电路分析一、电路构成和原理简析电压检测电路，是变频器故障检测电路中的一个重要组成部分，旨在保障使IGBT 逆变电路的工作电源电压在一特定安全范围以内，若工作电源危及IGBT （包含电源本身的储通电容）器件的安全时，实施故障报警、使制动电路投入工作、停机保护等措施。
此外，少数机型还有对输出电压的检测，在一定程度上，起到对IGBT 导通管压降检测的同样作用，取代驱动电路中IGBT 的管压降检测电路。
1、电压检测电路的构成、电压采样方式及故障表现图1 电路检测电路的构成（信号流程）框图1、电压检测电路的电压采样形式（前级电路） 1）直接对DC530V 电压采样78L05C8P N图2 DC530V 电压检测电路之一直接对P 、N 端DC530V 整流后电源电压进行进行采样，形成电压检测信号。
如阿尔法ALPHA2000型变频器的电压检测电路，如图2所示。
电路中U14线性光耦合器的输入侧供电，由开关变压器的独立绕组提供的交流电压，经整流滤波、由78L05稳压处理得到5V 电源所提供，电源地端与主电路N 端同电位。
输出侧供电，则由主板+5V 所提供。
直流回路P 、N 端的DC530V 电压，直接经电阻分压，取得约120mV 的分压信号，输入U14（线性光耦合器，其工作原理前文已述）进行光、电隔离与线性放大后，在输出端得到放大了的检测电压信号，再由LF353减法放大器进一步放大，形成VPN 直流电压检测信号，经CNN1端子，送入MCU 主板上的电压检测后级电路。
2）由开关变压器次级绕组取得采样电路信号+5V-42V图3 DC530V 电压检测电路之二N+5VN1输入电压波形示意图V T截止VT饱合导通0V530V5V0V-42VN3输出电压波形示意图压采样等效电路T1图4 直流回路电压采样等效电路及波型示意图主电路的DC550V 直流电压检测信号，并不是从主电路的P 、N 端直接取得，而是“间接”从开关电源的二次绕组取出，这是曾经令一些检修人员感到困惑、找不到电压检测信号是从何处取出的一件事情，也成为该部分电路检修的一个障碍。
富士变频器中常见的检测与保护电路标签：杂谈1 引言控制系统反馈量检测的精确程度，从某种意义上说，很大程度上决定了控制系统所能达到的控制品质。
检测电路是变频调速系统的重要组成部分，它相当于系统的“眼睛和触觉”。
检测与保护电路设计的合理与否，直接关系到系统运行的可靠性和控制精度。
2 变频器常用检测方法和器件2.1 电流检测方法图1 电流互感示意图电流信号检测的结果可以用于变频器转矩和电流控制以及过流保护信号。
电流信号的检测主要有以下几种方法。
(1) 直接串联取样电阻法这种方法简单、可靠、不失真、速度快，但是有损耗，不隔离，只适用于小电流并不需要隔离的情况，多用于只有几个kva的小容量变频器中。
(2) 电流互感器法这种方法损耗小，与主电路隔离，使用方便、灵活、便宜，但线性度较低，工作频带窄(主要用来测工频)，且有一定滞后，多用于高压大电流的场合。
如图1所示。
图1中，r为取样电阻，取样信号为:us=i2r=i1r/m (1)式中，m为互感器绕组匝数。
电流互感器测量同相的脉冲电流ip时，副边也要用恢复二极管整流，以消除原边复位电流对取样信号的影响，如图2(a)所示。
在这种电路中，互感器磁芯单向磁化，剩磁大，限制了电流测量范围，可以在副边加上一个退磁回路，以扩展其测量范围，如图2(b)所示。
电流互感器检测后一般要通过整流后再用电阻取样，如图2(a)。
由于主回路电流会有尖峰，如图3(a)，这种信号用于峰值电流控制和保护都会有问题。
图2 电流互感器及范围扩展随着脉宽的减小，前沿后斜坡峰值可能比前沿尖峰还低，就会造成保护电路误动作，所以要对电流尖峰进行处理。
处理的方法见图3(b)，和rs并联一个不大的电容cs，再加一个合适的rc参数，就能有效地抑制电流尖峰。
如图3(c)所示。
图3 电流取样信号的处理(3) 霍尔传感器法它具有精度高、线性好、频带宽、响应快、过载能力强和不损失测量电路能量等优点。
其原理如图4所示。
图4中，ip为被测电流，这是一种磁场平衡测量方式，精度比较高，若lem的变流比为1:m，则取得电压us也符合式(1)。
变频器输出电流测量普通万用表一般只能测量45~66Hz或45~440Hz的交流正弦波。
部分真有效值万用表的测量频率范围要宽得多，许多人认为可以用于变频测量、测试。
其实不然，因为这种表测量结果把基波和载波都包含进去了。
比如上述变频器，380V输出时，测量结果一般在400V以上。
一般的霍尔电流传感器输出的是瞬时值。
转换为有效值需要采用有效值转换电路实现，也可通过数字采样，在对采样的样本进行方均根运算获取。
过载判断是根据有效值进行的。
变频器各部分的电压、电流的测定方法：测定位置和测定仪表:第一个记录：为何用钳形电流表测量变频器输出电流值，与变频器自身的显示值相比相差很大？--------------------之所以把这个问题放在首位，是因为不久前旺点恰好还讨论过这个问题记录显示，这是由用户电工反馈的信息。
用户电工用指针式钳形电流表测量ABB的变频器输出电流，发现与变频器人机界面显示值相比，相差很大。
随后用户电工来电话提出此问题首先，我们应当明确，什么是通用变频器。
所谓通用变频器是指，它的电源为交流-直流-交流，即交直交。
交流电流首先整流为直流，然后再逆变为合适的交流。
交直交变频器也成为通用变频器，简称变频器变频器的输入电压是不变的。
对于低压变频器来说，输入电压一般为380V。
但变频器的输出电压，却随着变频器频率的变化而变化，一般地，频率F与输出电压U保持为常数由于输出电压的最大值为额定电压，因此变频器的频率不可能高过某一确定的值由能量守恒原理很容易看出，变频器的输入电流与输出电流根本就不是一回事我们用于测量电流的钳形电流表属于磁电系仪表。
当被测波形是非正弦波，或者是发生了畸变的正弦波，磁电系仪表会发生很大的测量误差。
一般来说，电磁式测量仪表的频率响应是1kHz，电动式测量仪表的频率响应是10kHz。
也因此，变频器生产厂家推荐使用电磁式或者电动式测量仪表来测量变频器的输出电流钳形电流表一般为磁电式，因此变频器频率越低，测量误差就越大；当变频器频率接近50Hz，测量也就越精确。
变频器中几种典型的在线电压电流检测方案设计
1. 前言
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置, 其最主要的特点是具有高效率的驱动性能及良好的控制特性。
简单地说变频器是通过改变电机输入电压的频率来改变电机转速的。
从电机的转速公式可以看出，调节电机输入电压的频率f，即可改变电机的转速n。
目前几乎所有的低压变频器均采用图1所示主电路拓扑结构。
部分1为整流器，作用是把交流电变为直流电，部分2为无功缓冲直流环节，在此部分可以采用电容作为缓冲元件，也可用电感作为缓冲元件。
部分3是逆变器部分，作用是把直流电变为频率可调整的三相交流电。
中间环节采用电容器的这种变频器称之为交直交电压型变频器，这种方式是目前通用型变频器广泛应用的主回路拓扑。
本文将重点讨论这种结构在电压、电流检测设计中应注意的一些问题。
变频器在运行过程中为什么要对电压、电
流进行检测呢？这就需要从电机的结构和控制特性上说起：
①三相异步电动机的转矩是由电机的磁通与转子内流过电流之
间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。
因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。
②变频器运行中，过载起动电流为额定电流的1.2~1.5倍；过流保护为额定电流的2.4~3倍（根据不同性质的负载要求选择不同的过流保护点）；另外还有电流闭环无跳闸、失速防止等功能都与变频器运行过程中的电流有关。
③为了改善变频器的输出特性，需要对变频器进行死区补偿，几种常用的死区补偿方法均需检测输出电流。
④电动机在运转中如果降低指令频率过快，则电动状态将变为发电状态运行，再生出来的能量贮积在变频器的直流电容器中，由于电容器的容量和耐压的关系，就需要对电压进行及时、准确地检测，给变频器提供准确、可靠的信息，使变频器在过压时进行及时、有效的保护处理。
同时变频器上电过程、下电过程都需要判断当前直流母线电压的状态来判断程序下一步的动作。
鉴于电压、电流检测的重要性，在变频器设计中采用对电压、电流进行准确、有效检测的方法是十分必要的。
下面分别就几种方法进行探讨。
2.在线测量电压的几种方案设计
变频器的过电压或欠电压集中表现在直流母线的电压值上。
正常情况下，变频器直流电压为三相全波整流后的平均值。
若以380V 线电压计算，则平均直流电压。
在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，主电路内的逆变器件、整流器件以及滤波电容等都可能受到损害，当电压上升至约800V左右时，变频器过电压保护功能动作；另外变频器发生欠压时（350V左右）也不能正常工作。
对变频器而言，有一个正常的工作电压范围，当电压超过或低于这个范围时均可能损坏变频器，因此，必须在线检测母线电压，常用的电压检测方案有三种。
1)变压器方案
图2中，P为直流母线电压正（+），
N为直流母线电压负（-）。
变频器控制回路的电源电压一般采用开关电源的方式来获得，利用开关变压器的特点，在副边增加一组绕组N4（匝数根据实际电路参数决定）作为母线电压的采样输出，开关变压器的原边电压为母线电压，而副边输出电压随着原边输入电压的变化而线性地发生变化，这样既能起到强弱电隔离作用又能起到降压作用，把此采样信号经过处理可以送到DSP内进行A/D采样实现各种保护工作。
2）线性光耦方案
P为直流母线电压正（+），N为直流母线电压负（-）。
在这种方式中，光耦的初级接受一组待测的摸拟电压信号，次级输出一对差动的电压信号。
输入与输出之间在一定范围内是一种线性的当量关系。
在设计应用中必须分别给光耦的输入、输出端提供隔离的+5V电源，且运放电路必须提供±15V电源，直流母
线电压经过电阻分压后接入光耦的输入端，输出信号线性地跟随输入信号地变化，光耦的输出信号经放大电路放大后提供给DSP 进行内部处理。
由于此光耦的线性范围较小，因此输入端电阻的配置必须使输入信号在光耦的线性范围内。
3）电压霍尔方案
采用电压霍尔对母线电压进行测量，按霍尔使用要求必须提供
±15V电源，且电源电压的误差不超过±5%，由于霍尔输入端电流不超过10mA,可根据母线电压的范围及长时间工作发热的要求配置输入端电阻，此电压霍尔的输入、输出已隔离，因此霍尔的输出电流信号经电阻R5、R6采样转换成电压信号后再进行处理（如滤波、放大等）可直接引入DSP，进行实时采样计算。
根据母线电压检测范围的不同可选取不同耐压等级的电压霍尔
传感器。
表1为三种不同测量方案的对照
表：表1.
3在线测量电流的几种方案设计
实时对变频器输出电流检测的目的主要是防止过电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。
5 实验波形对比及结论：
在直流母线电压PN约为300V时，分别用变压器方案、线性光耦方案、电压霍尔方案测试直流母线电压，各测试波形如下图所示：
在上电后，电流霍尔原边直接加60A直流电流时观察霍尔原、副边信号波形如图10所示：
上电后，观察加速过程中电流霍尔原副边信号波形如图11所示：
通过在实际使用、对比发现，对电流的检测还是因为霍尔器件的应用原理简单、信号处理方便、器件本身又具有一系列的独特优点，使其在变频器中得到了广泛地应用。
而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。
