变频器充电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种用于变频器的充电装置，变频器包括整流桥和母线电容，整流桥的输入端连接外部充电电源，整流桥的输出端连接母线电容，变频器充电装置包括：间歇充电单元，与整流桥和母线电容相连接，间歇充电单元间歇性地导通外部充电电源和母线电容。本实用新型专利技术能够替代传统充电电阻，减小预充电电路体积进而减小变频器尺寸，有效地限制充电电流，增强变频器的可靠性。

Converter charging device

The utility model provides a charging device for inverter inverter, including rectifier bridge and bus capacitor, rectifier bridge is connected with the input terminal of the external charging power supply, output ends of the rectifying bridge connecting bus capacitor, converter charging device comprises: intermittent charging unit, which is connected with the bridge rectifier and the bus capacitor, intermittent charging unit intermittently guide through the external bus capacitor charging power supply and. The utility model can replace the traditional charging resistor, reduce the volume of the pre charging circuit, reduce the size of the converter, effectively limit the charging current, and enhance the reliability of the frequency converter.

【技术实现步骤摘要】
变频器充电装置
本技术涉及一种变频器，具体涉及变频器的充电装置。
技术介绍
变频器能够实现固定频率交流电与可变频率交流电之间的转换，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机。变频器通常都包括整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)电路。在高压交流电源为变频器供电之始，母线电容的初始电压为零，高压交流电源输出的高压与母线电容零电压之间的大压差造成上电瞬间产生巨大的涌流，很容易损坏变频器电路中的IGBT、功率二极管等功率器件和熔断器等保护器件，也会降低母线电容的使用寿命。现有技术的一种解决方法是在变频器的高压输入端和高压交流电源之间设置大功率充电电阻作为限流控制，上电后延时若干秒再将该电阻旁路，以便通过增大阻抗来限制上电瞬间的涌流，但是这种方法涌流抑制效果不佳，并且电路中的器件均需采用高压器件，成本高，体积大，尤其在大功率变频器中，用作限流的大功率充电电阻功率大,体积大，易发热且容易损坏，极易造成变频器故障。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种用于变频器及其充电装置，本技术的目的在于减小预充电电路体积进而减小变频器尺寸，有效地限制充电电流，增强变频器的可靠性。在一种实施方式中，所述变频器包括整流桥、母线电容，所述整流桥的输入端连接外部充电电源，所述整流桥的输出端连接所述母线电容，其特征在于，所述充电装置包括：间歇充电单元，与所述整流桥和所述母线电容相连接，所述间歇充电单元间歇性地导通所述外部充电电源和所述母线电容。充电电路的间歇导通可以有效地限制充电电流的大小，使充电过程安全可靠。在一种实施方式中，所述间歇充电单元进一步包括：可控硅控制电路、输入相上升下降检测电路和输入相电压检测电路，所述输入相上升下降检测电路的输出端与所述输入相电压检测电路的输出端相连后进一步与所述可控硅控制电路的输入端相连，其中，所述可控硅控制电路与所述整流桥连接，用于控制所述整流桥的通断；其中，所述输入相上升下降检测电路检测输入相电压，所述输入相电压为所述外部充电电源中的一个相位的电压，其中，当所述输入相电压处于上升沿时，使所述可控硅控制电路断开；其中，所述输入相电压检测电路包括一稳压二级管，当所述输入相电压处于下降沿时且当所述输入相电压与所述母线电容之间的电压差小于所述稳压二级管的反向电压时，允许所述可控硅控制电路导通。通过控制可控硅控制电路导通的时机，从而控制外部充电电源200间歇性地为变频器充电，达到限制充电电流的目的。在一种实施方式中，所述可控硅控制电路进一步包括：第1-1三极管和可控硅驱动电源,所述第1-1三极管的集电极连接所述可控硅驱动电源，所述第1-1三极管的发射极连接所述整流桥中的与输入相电压L_in相对应的可控硅二极管，用于控制所述可控硅二极管的通断。在一种实施方式中，所述输入相上升下降检测电路进一步包括：第1-1比较器、第1-1电容,所述第1-1比较器的第一输入端连接所述外部充电电源的输入相电压，所述第1-1比较器的第二输入端连接所述第1-1电容的一端，所述第1-1电容的另一端连接所述外部充电电源的输入相电压，所述第1-1比较器的输出端连接所述可控硅控制电路。该输入相上升下降检测电路的原理简单，电路元器件价格低廉，在实际运用中操作方便。在一种实施方式中，所述输入相电压检测电路进一步包括：第2-1三极管，所述第2-1三极管的基极通过所述稳压二极管连接所述外部充电电源的输入相电压，所述第2-1三极管的集电极与所述第1-1三极管的基极连接。在一种实施方式中，所述间歇充电单元进一步包括：母线电压采样电阻和CPU，所述CPU连接所述母线电压采样电阻和所述可控硅控制电路，其中，所述母线电压采样电阻实时监测所述母线电容电压，当所述母线电容电压达到预设值时，所述CPU控制所述可控硅控制电路保持导通状态。预充电完成后，母线电容已经被充满，此时CPU控制所述可控硅控制电路保持导通状态，保证变频器工作状态下外部充电电源持续稳定地为变频器供电。在一种实施方式中，所述间歇充电单元进一步包括：IGBT，所述IGBT与所述整流桥的输出端连接；分流电阻，所述分流电阻的一端与所述IGBT连接，另一端与所述母线电容连接；和IGBT控制电路，包括第一分压电阻和第1-2比较器，其中当所述分流电阻上的电压大于所述第一分压电阻的基准电压时，所述第1-2比较器输出高电平，以关闭所述IGBT，实现打嗝式的通断充电过程，通过设定分流电阻和第一分压电阻的阻值，能够控制预充电电流的限值。在一种实施方式中，所述IGBT控制电路进一步包括：第1-2二极管和第2-2三极管，所述第1-2比较器的输出端通过第1-2二极管连接至第2-2三极管，所述第2-2三极管连接至所述IGBT。在一种实施方式中，所述间歇充电单元进一步包括：母线电压采样电阻和CPU，所述CPU连接所述母线电压采样电阻和所述IGBT，其中，所述母线电压采样电阻实时监测所述母线电容电压，当所述母线电容电压达到预设值时，所述CPU控制所述IGBT保持导通状态。预充电完成后，母线电容已经被充满，此时CPU控制所述IGBT保持导通状态，保证变频器工作状态下外部充电电源持续稳定地为变频器供电。在一种实施方式中，充电装置，进一步包括：扩展模块，所述扩展模块包括第2-2比较器和第二分压电阻，所述第2-2比较器连接至CPU，其中，当所述分流电阻上的电压超过所述第二分压电阻的预设阈值时，所述第2-2比较器指示所述CPU关闭所述IGBT。扩展模块的设置使充电过程更加安全可靠，当电路中出现可能损坏电路元器件的大电流时，可以及时断开外部充电电源。附图说明下文将以明确易懂的方式通过对优选实施例的说明并结合附图来对本技术上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明，其中：图1示意性地示出了根据本技术一个实施例的变频器充电装置。图2示意性地示出了根据本技术另一个实施例的变频器充电装置。标号说明：110：整流桥120：母线电容200：外部充电电源300：间歇充电单元311：可控硅控制电路312：输入相上升下降检测电路313：输入相电压检测电路321：IGBT322：分流电阻323：IGBT控制电路L_in：输入相电压R1、R2：母线电压采样电阻R3、R4：第一分压电阻R5、R6：第二分压电阻D1-1：稳压二级管D1-2：第1-2二极管V1-1：第1-1三极管V2-1：第2-1三极管V2-2：第2-2三极管U1-1：第1-1比较器U1-2：第1-2比较器U2-2：第2-2比较器C1-1：第1-1电容P1：可控硅驱动电源具体实施方式为了对技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。对于多个相同的构成部分，有时对其中之一标以符号，而对其他省略符号。下面讨论的各图以及被用来描述在该专利文档中的本公开的原理的各种实施例仅以说明的方式并且无论如何不应该被解释成限制本公开的范围。本领域技术人员将会理解，可以在任何适当布置的设备中实施本公开的原理。将参考示例性非限制实施例来描述本申请的各种创新教导。图1示意性地示出了根据本技术一个实施例的变频器预充电装置。如图1所示，变频器包括整流桥110、母线电容120以及逆变桥130。整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于变频器的充电装置，其中，所述变频器包括整流桥(110)、母线电容(120)，所述整流桥(110)的输入端连接外部充电电源(200)，所述整流桥(110)的输出端连接所述母线电容(120)，其特征在于，所述充电装置包括：间歇充电单元(300)，与所述整流桥(110)和所述母线电容(120)相连接，所述间歇充电单元(300)间歇性地导通所述外部充电电源(200)和所述母线电容(120)。

【技术特征摘要】
1.一种用于变频器的充电装置，其中，所述变频器包括整流桥(110)、母线电容(120)，所述整流桥(110)的输入端连接外部充电电源(200)，所述整流桥(110)的输出端连接所述母线电容(120)，其特征在于，所述充电装置包括：间歇充电单元(300)，与所述整流桥(110)和所述母线电容(120)相连接，所述间歇充电单元(300)间歇性地导通所述外部充电电源(200)和所述母线电容(120)。2.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述间歇充电单元(300)进一步包括：可控硅控制电路(311)、输入相上升下降检测电路(312)和输入相电压检测电路(313)，所述输入相上升下降检测电路(312)的输出端与所述输入相电压检测电路(313)的输出端相连后进一步与所述可控硅控制电路(311)的输入端相连，其中，所述可控硅控制电路(311)与所述整流桥(110)连接，用于控制所述整流桥(110)的通断；其中，所述输入相上升下降检测电路(312)检测输入相电压(L_in)，所述输入相电压(L_in)为所述外部充电电源(200)中的一个相位的电压，其中，当所述输入相电压(L_in)处于上升沿时，使所述可控硅控制电路(311)断开；其中，所述输入相电压检测电路(313)包括一稳压二级管(D1-1)，当所述输入相电压(L_in)处于下降沿时且当所述输入相电压(L_in)与所述母线电容(120)之间的电压差小于所述稳压二级管(D1-1)的反向电压时，允许所述可控硅控制电路(311)导通。3.如权利要求2所述的充电装置，其特征在于，所述可控硅控制电路(311)进一步包括：第1-1三极管(V1-1)和可控硅驱动电源(P1),所述第1-1三极管(V1-1)的集电极连接所述可控硅驱动电源(P1)，所述第1-1三极管(V1-1)的发射极连接所述整流桥(110)中的与所述输入相电压(L_in)相对应的可控硅二极管，用于控制所述可控硅二极管的通断。4.如权利要求2所述的充电装置，其特征在于，所述输入相上升下降检测电路(312)进一步包括：第1-1比较器(U1-1)、第1-1电容(C1-1),所述第1-1比较器(U1-1)的第一输入端连接所述外部充电电源(200)的输入相电压(L_in)，所述第1-1比较器(U1-1)的第二输入端连接所述第1-1电容(C1-1)的一端，所述第1-1电容(C1-1)的另一端连接所述外部充电电源(200)的输入相电压(L_in)，所述第1-1比较器(U1-1)的输出端连接所述可控硅控制电路(311)。5.如权利要求3所述的充电装置，其特征在于，所述输入相...

【专利技术属性】
技术研发人员：周亚军，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：新型
国别省市：德国,DE