專利名稱：一種直流高頻開關(guān)逆變變壓工頻逆變電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流變交流的逆變電源。
隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，越來越多的非工頻供電場所需工頻供電。如鐵路的機(jī)車駕駛室需要將110V直流逆變?yōu)?20V工頻電供給空調(diào)和機(jī)組使用。在現(xiàn)有的供電方式中，主要采用一種直流－交流變壓工作方式的逆變電源和帶交流發(fā)電機(jī)的逆變機(jī)組。前者是將輸入的直流電經(jīng)一系列電子線路直接轉(zhuǎn)變成工頻交流電，然后經(jīng)變壓器變成所需要的電壓等級供給負(fù)載使用，但其有著線路復(fù)雜，所用工頻變壓器體積龐大之缺點(diǎn)，使得電源本身超重，給安裝維修帶來許多不便。另外，由于工頻變壓器不能滿足突變電流，不適應(yīng)帶大功率電動(dòng)機(jī)等負(fù)載，特別是在啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的瞬間由于輸出電流的限制，會(huì)造成啟動(dòng)電壓不足和波形畸變，造成電動(dòng)機(jī)無法正常工作。由于使用了工頻變壓器，造成了能源浪費(fèi)、效率不高。后者即帶交流發(fā)電機(jī)的逆變機(jī)組雖然解決了啟動(dòng)功率問題，但由于增加了交流發(fā)電機(jī)和一系列傳動(dòng)裝置，造成系統(tǒng)復(fù)雜，費(fèi)用投資高，維護(hù)工作量大等困難，使使用受到限制。因此，研制一種新型的逆變電源是十分必要的。
本實(shí)用新型即是針對已有技術(shù)存在的問題而設(shè)計(jì)的一種新型的直流高頻開關(guān)逆變變壓、工頻逆變電源，同現(xiàn)有逆變電源相比，具有體積重量均大大減少，可直接起動(dòng)大功率電機(jī)，帶大負(fù)載功率大、效率高之特點(diǎn)。
下面詳述本實(shí)用新型的目的是如何實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型采用先高頻開關(guān)逆變、直流變壓儲(chǔ)能，再工頻逆變直接給負(fù)載供電的工作方式，與現(xiàn)有逆變電源相比，解除了工頻變壓器的變壓環(huán)節(jié)，增加了儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。
附圖
即本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)圖。
圖中Ⅰ是高頻開關(guān)逆變變壓部分；Ⅱ是整流儲(chǔ)能部分；Ⅲ是工頻逆變部分；G1～G4為大功率高頻開關(guān)管，B為變壓器，C為儲(chǔ)能電容，Vi為直流輸入端，Vo為工頻輸出端，A為控制驅(qū)動(dòng)部分。
本實(shí)用新型的高頻開關(guān)逆變變壓部分Ⅰ由四個(gè)大功率高頻開關(guān)管G1～G4、控制驅(qū)動(dòng)部分A及變壓器B組成，高頻開關(guān)管為IGBT、即場效應(yīng)管輸入，達(dá)林頓管輸出的大功率管。輸入Vi的“＋”極連接G1、G3之C極，Vi之“－”極連接G2、G4之e極，G1e極連接G2C極，G3e極連接G4C極，G1e極及G3e極各有一引出端連接變壓器B輸入級兩端；控制驅(qū)動(dòng)部分A為一方波發(fā)生器，該發(fā)生器有四務(wù)輸出端，分別連接G1、G2、G3、G4之b極，工作時(shí)方波依次加到G1G4和G2、G3之b極，即控制其兩兩依次導(dǎo)通。變壓器B次級線圈連接整流儲(chǔ)能部分Ⅱ。變壓器輸出端直接連接整流電路，該電路為已有技術(shù)，如橋式整流電路。整流輸出兩端連有儲(chǔ)能電容C，其后連接工頻逆變電路Ⅱ，該電路亦為已有技術(shù)，可為橋式、半橋式等逆變電路。
本實(shí)用新型工作時(shí)，由Vi端輸入直流電，控制驅(qū)動(dòng)部分A輸出方波，輪流控制G1G4和G2、G3和導(dǎo)通與截止，即G1G4導(dǎo)通時(shí)，G2、G3截止，這樣，在變壓器輸入端得到高頻交變電壓，經(jīng)變壓器變壓后升至工頻，再經(jīng)整流儲(chǔ)能電路Ⅱ整流、儲(chǔ)能，變?yōu)橹绷鳎詈蠼?jīng)工頻逆變?yōu)?20V工頻電，供負(fù)載使用。
本實(shí)用新型徹底改變了現(xiàn)有逆變電源先工頻逆變后工頻變壓的工作方式，采取了先高頻開關(guān)逆變，直流變壓儲(chǔ)能，再工頻逆變直接給負(fù)載供電的工作方式，與現(xiàn)有逆變電源相比，去掉了工頻變壓器變壓環(huán)節(jié)，增加了儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，提高了電動(dòng)機(jī)負(fù)載的負(fù)載能力，在與現(xiàn)有逆變電源同樣輸出功率的情況下，本實(shí)用新型可直接起動(dòng)與其輸出功率相適應(yīng)的電動(dòng)機(jī)負(fù)載，而體積只有現(xiàn)有逆變電源的20％，重量的70％，效率可達(dá)90％以上，比現(xiàn)有電源提高20％以上，電動(dòng)負(fù)載輸出功率可達(dá)千瓦以上，廣泛適用于各種需工頻逆變的場合，具有很大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種直流高頻開關(guān)逆變變壓工頻逆變電源，其特征在于本實(shí)用新型由高頻開關(guān)逆變變壓部分Ⅰ，整流儲(chǔ)能部分Ⅱ、工頻逆變部分Ⅲ依次連接而成，高頻開關(guān)逆變變壓部分Ⅰ由四個(gè)大功率高頻開關(guān)管G1～G4，控制驅(qū)動(dòng)部分A及變壓器B組成，直流輸入Vi的“+”極連接G1G2之C極，Vi之“-”極連接G2G4之e極，G1e極連接G2C極，G3e極連接G4C極，G1e極和G3e極各有一引出端連接變壓器B輸入極兩端；控制驅(qū)動(dòng)部分A為一方波發(fā)生器，該發(fā)生器有四條輸出端分別連接G1、G2、G3、G4之b極。變壓器B次極線圈連接整流儲(chǔ)能電路Ⅱ中的整流電路，整流電路輸出兩端連有儲(chǔ)能電容C，其后連接工頻逆變電路Ⅱ，整流電路及工頻逆變電路均為已有技術(shù)。
專利摘要一種直流高頻開關(guān)逆變變壓工頻逆變電源，由逆變變壓部分、整流儲(chǔ)能部分及工頻逆變部分組成，同現(xiàn)有電源相比，具有體積和重量大為減小，電能轉(zhuǎn)換效率及功率大大提高之特點(diǎn)，并能直接用于起動(dòng)大功率負(fù)載，是一種具有推廣價(jià)值的逆變電源。
文檔編號H02M7/537GK2204470SQ9424115
公開日1995年8月2日 申請日期1994年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月23日
發(fā)明者徐景普 申請人:徐景普