專利名稱：一種鏈?zhǔn)侥孀兤鞴β誓K的控制電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鏈?zhǔn)侥孀兤鞴β誓K的控制電源。
背景技術(shù)：
鏈?zhǔn)侥孀兤饕卜Q為H橋串聯(lián)逆變器，該逆變器由多個(gè)單相H橋逆變器(也可稱為功率模塊)的交流輸出串聯(lián)而成，可廣泛應(yīng)用于各種變流裝置中，如高壓變頻調(diào)速器、新型靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)、新能源發(fā)電逆變器、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)、有源濾波器(APF)等。
當(dāng)鏈?zhǔn)侥孀兤鲬?yīng)用于1kV-10kV電壓輸出的高壓變頻調(diào)速器時(shí)，其直流側(cè)電源來自輸入變壓器的多個(gè)副變繞組及多個(gè)整流器。對(duì)于每個(gè)功率模塊，其交流輸入來自輸入變壓器的一個(gè)副變繞組，經(jīng)整流濾波后再經(jīng)過單相H橋逆變成交流電壓輸出。由于高壓變頻調(diào)速器在瞬時(shí)(一般小于3秒)的輸入停電情況下必須保證裝置的連續(xù)運(yùn)行，因此功率模塊的控制電源常取自直流濾波電容器以保證不停電。但當(dāng)功率模塊發(fā)生交流輸入保護(hù)熔斷器燒斷的故障后，控制電源將失電，將影響到功率模塊的旁路操作。因此，需要尋找一種新的控制電源，既能適應(yīng)瞬時(shí)停電時(shí)控制電源不停電的要求，又能適應(yīng)交流輸入熔斷器燒斷情況下控制電源不停電的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種鏈?zhǔn)侥孀兤鞴β誓K的控制電源，解決在交流輸入瞬時(shí)停電和/或交流輸入熔斷器燒斷情況下控制電源會(huì)停電的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是包括熔斷器、降壓變壓器、輸入整流器、輸入濾波器、充電電路、電容器、DC/AC變換電路、隔離變壓器、輸出整流器和輸出濾波器，所述三相交流電經(jīng)熔斷器接到降壓變壓器的輸入端；降壓變壓器的輸出端接到輸入整流器的輸入端，輸入整流器的輸出端接到輸入濾波器的輸入端，輸入濾波器的輸出端接到充電電路的輸入端和DC/AC變換電路的輸入端；充電電路的輸出端接到電容器的兩端；DC/AC變換電路的交流輸出端接到隔離變壓器的原邊繞組兩端，隔離變壓器的副變繞組接到輸出整流器的輸入端，輸出整流器的輸出端接到輸出濾波器的輸入端，輸出濾波器輸出直流電源。
上述的鏈?zhǔn)侥孀兤鞴β誓K的控制電源中，所述的充電電路由充電控制電路、電阻R1、三極管P1、二極管D7組成，充電控制電路的接地端COM與輸入濾波器的負(fù)極相連，充電控制電路的電源端DCO與電阻R1、二極管D7的陰極、輸入濾波器的正極相連，電阻R1的另一端與充電控制電路的I-端、三極管P1的發(fā)射極相連，三極管P1的基極與充電控制電路的DRV端相連，二極管D7的陽極與三極管P1的集電極、充電控制電路的VES端、電容器正極相連。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型的充電電路在三相交流電正常時(shí)實(shí)現(xiàn)電容器6的恒流充電及穩(wěn)壓控制功能，當(dāng)交流電停電或輸入熔斷器燒斷時(shí)，將電容器6的電能回送到DC/AC變換電路7的輸入端，這樣控制電源既能適應(yīng)瞬時(shí)停電時(shí)控制電源不停電的要求，又能適應(yīng)交流輸入熔斷器燒斷情況下控制電源不停電的要求。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的工作原理作進(jìn)一步的說明。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實(shí)用新型控制電源在功率模塊中的應(yīng)用示意圖。
圖3為本實(shí)用新型的具體實(shí)施電路圖。
圖4為本實(shí)用新型充電控制電路的具體實(shí)施電路圖。
圖5為本實(shí)用新型DC/AC變換控制電路的具體實(shí)施電路圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型包括交流輸入熔斷器1、降壓變壓器2、輸入整流器3、輸入濾波器4、充電電路5、電容器6、DC/AC變換電路7、隔離變壓器8、輸出整流器9和輸出濾波器10。交流輸入熔斷器的一端分別接到功率模塊的三相交流輸入端，另一端分別接到降壓變壓器2的三相交流輸入端；降壓變壓器2的三相交流輸出端接到輸入整流器3的三相交流輸入端，輸入整流器3的直流輸出端接到輸入濾波器4的輸入端，輸入濾波器4的輸出端接到充電電路5的輸入端和DC/AC變換電路7的輸入端；充電電路5的輸出端接到電容器6的兩端；DC/AC變換電路7的交流輸出端接到隔離變壓器8的原邊繞組兩端，隔離變壓器8的副變繞組接到輸出整流器9的交流輸入端，輸出整流器9的直流輸出端接到輸出濾波器10的輸入端，輸出濾波器10的輸出端輸出穩(wěn)定的直流電源供功率模塊的控制電路使用。
參見圖2，圖中示出了本實(shí)用新型在功率模塊中的應(yīng)用示意圖。功率模塊將交流輸入電源經(jīng)整流橋B1及濾波器E1變換成直流電源，通過功率模塊控制電路的控制，由SLA、SLB、SRA、SRB及其反并聯(lián)二極管組成的單相逆變橋?qū)1上的直流電源轉(zhuǎn)換成交流電源輸出。本實(shí)用新型的功率模塊控制電源用于為功率模塊控制電路提供穩(wěn)定的直流電源DC+/DC-。
參見圖3，在該具體實(shí)施圖中，來自功率模塊交流輸入端的三相交流電源經(jīng)三個(gè)交流輸入熔斷器1FA、FB、FC輸入到降壓變壓器2TR1，TR1輸出經(jīng)二極管D1-D6組成的輸入整流器3及輸入濾波器4E1變換成直流電源。充電電路5由R1、P1、D7及充電控制電路組成。ES為電容器6。充電控制電路通過R1及P1實(shí)現(xiàn)ES的穩(wěn)壓控制及恒流充電，D7實(shí)現(xiàn)在交流輸入停電時(shí)將電容器ES電能回送給DC/AC變換電路7。DC/AC變換電路7由M1、C1、D8、R5及DC/AC變換控制電路組成，DC/AC變換控制電路根據(jù)采集的輸出電壓DC+/DC-大小來控制功率半導(dǎo)體開關(guān)M1的開通時(shí)間，從而控制輸出直流電源DC+/DC-的穩(wěn)定，C1、R5、D8用于抑制M1關(guān)斷時(shí)隔離變壓器8TR2原邊繞組產(chǎn)生的尖峰電壓。D9、D10組成輸出整流器9，L1、E2組成輸出濾波器10。
參見圖4，圖4為圖3中充電控制電路的具體實(shí)施圖。圖中，IC1為芯片UC3833，R3、R4采集超級(jí)電容電壓VES，用于超級(jí)電容穩(wěn)壓控制；DCO/I-信號(hào)為超級(jí)電容充電電流，用于限流控制，C1、R2、C2為控制電路附屬元件。
參見圖5，圖5為圖3中DC/AC變換控制電路的具體實(shí)施圖。圖中，IC2為芯片UC3845A，V1為穩(wěn)壓器，V1輸入DCO/COM，輸出控制電源+12V/COM給IC2；R9、R10采集輸出電壓DC+/DC-，通過比較器VR1(TL431)、R8、光耦O1和R3反饋輸出電壓DC+/DC-，用于穩(wěn)壓控制；R1、R2、C1為穩(wěn)壓控制補(bǔ)償電路，R5、C3產(chǎn)生鋸齒波，R4、C2輸入DC/AC變換開關(guān)管電流信號(hào)I，用于實(shí)現(xiàn)電流型控制；R6、R7輸出PWM信號(hào)到開關(guān)管門極。
以上實(shí)施例只是本實(shí)用新型的一個(gè)具體的實(shí)施電路原理圖，并不以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。任何基于本實(shí)用新型所作的等效變換電路，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種鏈?zhǔn)侥孀兤鞴β誓K的控制電源，包括熔斷器(1)、降壓變壓器(2)、輸入整流器(3)、輸入濾波器(4)、充電電路(5)、電容器(6)、DC/AC變換電路(7)、隔離變壓器(8)、輸出整流器(9)和輸出濾波器(10)，其特征在于三相交流電經(jīng)熔斷器(1)接到降壓變壓器(2)的輸入端；降壓變壓器(2)的輸出端接到輸入整流器(3)的輸入端，輸入整流器(3)的輸出端接到輸入濾波器(4)的輸入端，輸入濾波器(4)的輸出端接到充電電路(5)的輸入端和DC/AC變換電路(7)的輸入端；充電電路(5)的輸出端接到電容器(6)的兩端；DC/AC變換電路(7)的交流輸出端接到隔離變壓器(8)的原邊繞組兩端，隔離變壓器(8)的副變繞組接到輸出整流器(9)的輸入端，輸出整流器(9)的輸出端接到輸出濾波器(10)的輸入端，輸出濾波器(10)輸出直流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏈?zhǔn)侥孀兤鞴β誓K的控制電源，其特征在于所述的充電電路(5)由充電控制電路、電阻(R1)、三極管(P1)、二極管(D7)組成，充電控制電路的接地端(COM)與輸入濾波器(4)的負(fù)極相連，充電控制電路的電源端(DCO)與電阻(R1)、二極管(D7)的陰極、輸入濾波器(4)的正極相連，電阻(R1)的另一端與充電控制電路的I-端、三極管(P1)的發(fā)射極相連，三極管(P1)的基極與充電控制電路的DRV端相連，二極管(D7)的陽極與三極管(P1)的集電極、充電控制電路的VES端、電容器(6)正極相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鏈?zhǔn)侥孀兤鞴β誓K的控制電源，包括熔斷器(1)、降壓變壓器(2)、輸入整流器(3)、輸入濾波器(4)、充電電路(5)、電容器(6)、DC/AC變換電路(7)、隔離變壓器(8)、輸出整流器(9)和輸出濾波器(10)，三相交流電經(jīng)熔斷器(1)接到降壓變壓器(2)的輸入端；降壓后經(jīng)整流、濾波變?yōu)橹绷麟姡酥绷麟娨环矫娼?jīng)充電電路(5)對(duì)電容器(6)充電，另一方面送到DC/AC變換電路(7)的輸入端變換為交流電，經(jīng)隔離變壓器(8)后，再整流濾波輸出直流電源。本控制電源使得控制電源既能適應(yīng)瞬時(shí)停電時(shí)控制電源不停電的要求，又能適應(yīng)交流輸入熔斷器燒斷情況下控制電源不停電的要求。
文檔編號(hào)G05F1/10GK2899271SQ200620049898
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月24日
發(fā)明者劉文輝 申請(qǐng)人:劉文輝