一种碳化硅型高压变频器制造技术

本实用新型专利技术提出了一种碳化硅型高压变频器，涉及变频器的技术领域。包括用于对高压进行调压的变压器、用于实现高压输出的功率模块和控制器，功率模块包括多个串联的碳化硅型功率单元，变压器的输出端与碳化硅型功率单元的输入端连接，碳化硅型功率单元的输出端与控制器的输入端连接。本设计主要利用碳化硅型功率单元进行改进，从而提高了稳定性，避免了高温带来的不利影响。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅型高压变频器
本技术涉及变频器的
，具体而言，涉及一种碳化硅型高压变频器。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，高压变频器作为智能电控系统的重要组成部分，在国民经济的各个领域，如电力、水利、石化、冶金等行业发挥着越来越重要的作用。且对于高压变频器的要求也越来越高，其中用于电力运输行业的高压变频器需要长时间进行工作，随着使用时间的增加，其温度也会随着升高，常会发生电路损坏的情况。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种碳化硅型高压变频器，其能够提高了稳定性，避免了高温带来的不利影响。本技术的实施例是这样实现的：本申请实施例提供一种碳化硅型高压变频器，其包括用于对高压进行调压的变压器、用于实现高压输出的功率模块和控制器，功率模块包括多个串联的碳化硅型功率单元，变压器的输出端与碳化硅型功率单元的输入端连接，碳化硅型功率单元的输出端与控制器的输入端连接。在本技术的一些实施例中，碳化硅型功率单元包括整流电路、滤波电路和逆变电路，整流电路的输入端与变压器的输出端连接，整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与逆变电路的输入端连接，逆变电路的输出端与控制器连接。在本技术的一些实施例中，整流电路包括整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4、整流二极管D5和整流二极管D6，整流二极管D1的正极与整流二极管D2的负极连接，整流二极管D2的正极与整流二极管D4的正极连接，整流二极管D4的负极与整流二极管D3的正极连接，整流二极管D3的负极与整流二极管D1的负极连接，整流二极管D5的负极与整流二极管D3的负极连接。整流二极管D5的正极与整流二极管D6的负极连接，整流二极管D6的正极与整流二极管D4的正极连接，整流二极管D1、整流二极管D2的公共端与A相电源连接，整流二极管D3、整流二极管D4的公共端与B相电源连接，整流二极管D5、整流二极管D6的公共端与C相电源连接。在本技术的一些实施例中，整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4、整流二极管D5和整流二极管D6均采用碳化硅肖特基二极管。在本技术的一些实施例中，滤波电路包括电容C1、电容C2、电阻R1和电阻R2，电容C1与电容C2串联，电阻R1和电阻R2串联，电容C1与电阻R1并联，电容C2与电阻R2并联，电容C1、电阻R1的公共端与整流二极管D5的负极连接，电容C2、电阻R2的公共端与整流二极管D6的正极连接。在本技术的一些实施例中，逆变电路包括场效应晶体管Q1、场效应晶体管Q2，场效应晶体管Q3、场效应晶体管Q4、信号发生器XFG1、信号发生器XFG2、信号发生器XFG3和信号发生器XFG4，场效应晶体管Q1的栅极与信号发生器XFG3的正极连接，场效应晶体管Q1的漏极与电阻R1、电容C1的公共端连接，场效应晶体管Q1的源极与场效应晶体管Q2的漏极连接，场效应晶体管Q2的栅极与信号发生器XFG1的正极连接，场效应晶体管Q2的源极与电阻R2、电容C1的公共端连接，场效应晶体管Q3的栅极与信号发生器XFG4的正极连接，场效应晶体管Q3的漏极与场效应晶体管Q1的漏极连接，场效应晶体管Q3的源极与场效应晶体管Q4的漏极连接，场效应晶体管Q4的栅极与信号发生器XFG2的正极连接，场效应晶体管Q4的源极与场效应晶体管Q2的源极连接。信号发生器XFG1的负极、信号发生器XFG2的负极、信号发生器XFG3的负极以及信号发生器XFG4的负极与场效应晶体管Q4的源极连接。在本技术的一些实施例中，场效应晶体管Q1、场效应晶体管Q2，场效应晶体管Q3、场效应晶体管Q4均采用碳化硅型。在本技术的一些实施例中，还包括保护电路，保护电路包括保险丝F1、保险丝F2和保险丝F3，保险丝F1的一端与A相电源连接，保险丝F1的另一端与整流二极管D1、整流二极管D2的公共端连接，保险丝F2的一端与B相电源连接，保险丝F2的另一端与整流二极管D3、整流二极管D4的公共端连接，保险丝F3的一端与C相电源连接，保险丝F3的另一端与整流二极管D5、整流二极管D6的公共端连接。在本技术的一些实施例中，保险丝F1、保险丝F2和保险丝F3均采用自恢复保险丝。在本技术的一些实施例中，还包括用于保证变频器不间断工作的旁路系统，旁路系统输入端与逆变电路的输出端连接。相对于现有技术，本技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：一种碳化硅型高压变频器，其包括用于对高压进行调压的变压器、用于实现高压输出的功率模块和控制器，功率模块包括多个串联的碳化硅型功率单元，变压器的输出端与碳化硅型功率单元的输入端连接，碳化硅型功率单元的输出端与控制器的输入端连接。为增加这种碳化硅型高压变频器的高温稳定性，本设计采用碳化硅型功率单元，其原理为碳化硅型功率单元相较于现有技术中的硅型功率单元，碳化硅型功率单元具有较高的热导率，由此决定了其高电流密度的特性，同时碳化硅型功率单元较高的禁带宽度又决定了碳化硅型功率单元的高击穿场强和高工作温度，且碳化硅在物理特性上拥有高度稳定的晶体结构，其能带宽度可达2.2EV至3.3EV，是碳型材料的两倍，另外碳化硅型由于其导通损耗相较于现有技术更低，碳化硅型故功率单元还具有低损耗优势。由此提高了这种碳化硅型高压变频器的整体稳定性。这种碳化硅型高压变频器主要运行过程为整流(交流变直流)、滤波和逆变(直流变交流)，而后由控制器进行制动、驱动和检测，从而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。由此本设计主要利用碳化硅型功率单元对整流(交流变直流)、滤波和逆变(直流变交流)进行改进，提高了稳定性，避免了高温带来的不利影响。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术一种碳化硅型高压变频器的主电路拓扑图；图2为本技术中功率单元的电路原理图。图标：1、变压器；2、功率模块；21、功率单元；211、保护电路；212、整流电路；213、滤波电路；214、信号发生器；215、逆变电路。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化硅型高压变频器，其特征在于，包括用于对高压进行调压的变压器、用于实现高压输出的功率模块和控制器，所述功率模块包括多个串联的碳化硅型功率单元，所述变压器的输出端与所述碳化硅型功率单元的输入端连接，所述碳化硅型功率单元的输出端与所述控制器的输入端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅型高压变频器，其特征在于，包括用于对高压进行调压的变压器、用于实现高压输出的功率模块和控制器，所述功率模块包括多个串联的碳化硅型功率单元，所述变压器的输出端与所述碳化硅型功率单元的输入端连接，所述碳化硅型功率单元的输出端与所述控制器的输入端连接。


2.根据权利要求1所述的碳化硅型高压变频器，其特征在于，所述碳化硅型功率单元包括整流电路、滤波电路和逆变电路，所述整流电路的输入端与所述变压器的输出端连接，所述整流电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述逆变电路的输入端连接，所述逆变电路的输出端与所述控制器连接。


3.根据权利要求2所述的碳化硅型高压变频器，其特征在于，所述整流电路包括整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4、整流二极管D5和整流二极管D6，所述整流二极管D1的正极与所述整流二极管D2的负极连接，所述整流二极管D2的正极与所述整流二极管D4的正极连接，所述整流二极管D4的负极与所述整流二极管D3的正极连接，所述整流二极管D3的负极与所述整流二极管D1的负极连接，所述整流二极管D5的负极与所述整流二极管D3的负极连接；所述整流二极管D5的正极与所述整流二极管D6的负极连接，所述整流二极管D6的正极与所述整流二极管D4的正极连接，所述整流二极管D1、所述整流二极管D2的公共端与A相电源连接，所述整流二极管D3、所述整流二极管D4的公共端与B相电源连接，所述整流二极管D5、所述整流二极管D6的公共端与C相电源连接。


4.根据权利要求3所述的碳化硅型高压变频器，其特征在于，所述整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4、整流二极管D5和整流二极管D6均采用碳化硅肖特基二极管。


5.根据权利要求3所述的碳化硅型高压变频器，其特征在于，所述滤波电路包括电容C1、电容C2、电阻R1和电阻R2，所述电容C1与所述电容C2串联，所述电阻R1和所述电阻R2串联，所述电容C1与所述电阻R1并联，所述电容C2与所述电阻R2并联，所述电容C1、所述电阻R1的公共端与所述整流二极管D5的负极连接，所述电容C2、所述电阻R2的公共端与所述整流二极管D6的正极连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟明，许巍，吕奇颖，马聚坤，
申请(专利权)人：微山县微山湖微电子产业研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37