中频电源制造技术

本实用新型专利技术提供一种中频电源，包括：输入滤波器，对输入交流电源的电流进行滤波；第一功率模块，对输入交流电源的电压进行整流得到直流母线电压；第二功率模块，对直流母线电压进行逆变得到三路交流电压；隔离变压器，对三路交流电压进行隔离得到输出交流电源；第一、第二功率模块相同，均包括并联的六组半桥模块。本实用新型专利技术在整流侧采用并联的PWM整流模块，提高整流侧转换效率和电网的功率因数，电网电流的THD最优；采用滤波电感减小了电源系统的体积；在输出过载时升高母线电压，减小逆变侧功率开关管的导通电流及损耗，提高逆变侧转换效率；用于整流和逆变的功率模块为标准功率模块，可互相替换，可制造性及可维护性强。可制造性及可维护性强。可制造性及可维护性强。

【技术实现步骤摘要】
中频电源


[0001]本技术涉及电路设计领域，特别是涉及一种中频电源。

技术介绍

[0002]飞机地面静变电源专为民航飞机、军用飞机在地面维修保养、保障、起动及机载设备维护时提供高质量的400Hz中频电压。现有的中频电源一般输入接3相电网，经3相输入电感，再通过12脉移相变压器以及二极管整流，将380V交流电源变为530V直流母线电压；直流母线电压通过3个单相的全桥逆变为3路基波为400Hz，相位互差120
°
的交流电压，再经过一个隔离变压器之后输出到负载侧。
[0003]现有的中频电源中，输入侧交流转直流部分一般由移相变压器以及二极管或者晶闸管电力电子器件组成，这种架构控制简单，输入电流谐波往往能满足电网THD(Total Harmonic Distortion，总谐波失真)的要求，但也存在着缺点：1、移相变压器体积大，笨重；2、相比逆变输出的转换效率，移相变压器加二极管整流的转换效率低；3、母线电压不可控，最高不超过输入线电压的峰值，则同样的输出功率，母线电压越低，逆变模块输出的电流越大，逆变模块的导通损耗也就越大，相应的转换效率也越低。
[0004]因此，如何减小系统的损耗、体积及成本已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种中频电源，用于解决现有技术中中频电源的损耗大、体积大、成本高等问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种中频电源，所述中频电源至少包括：
[0007]输入滤波器，接收输入交流电源，对所述输入交流电源的电流进行滤波；
[0008]第一功率模块，连接所述输入滤波器，对所述输入交流电源的电压进行整流得到直流母线电压；
[0009]第二功率模块，连接所述第一功率模块的直流端，对所述直流母线电压进行逆变得到三路交流电压；
[0010]隔离变压器，连接所述第二功率模块的交流端，对所述三路交流电压进行隔离得到输出交流电源；
[0011]其中，所述第一功率模块与所述第二功率模块相同，所述第一功率模块及所述第二功率模块均包括并联的六组半桥模块。
[0012]可选地，所述第一功率模块中六组半桥模块组成两组三相半桥电路；所述第二功率模块中六组半桥模块组成三组单相H桥电路。
[0013]可选地，所述第一功率模块及所述第二功率模块中六组半桥模块均组成两组三相半桥电路。
[0014]更可选地，所述第一功率模块与所述第二功率模块中还分别包括第一储能电容，所述第一储能电容与所述六组半桥模块并联。
[0015]更可选地，所述第一功率模块与所述第二功率模块的直流端还并联有第二储能电容。
[0016]更可选地，所述输入滤波器包括第一、第二、第三、第四、第五及第六电感；
[0017]所述第一电感、所述第二电感及所述第三电感的一端分别连接所述输入交流电源的三根相线，所述第四电感、所述第五电感及所述第六电感的一端分别连接所述输入交流电源的三根相线，所述第一电感、所述第二电感、所述第三电感、所述第四电感、所述第五电感及所述第六电感的另一端分别连接所述第一功率模块中六组半桥模块的交流端。
[0018]更可选地，所述隔离变压器包括第一、第二及第三原边绕组，第一、第二及第三副边绕组；
[0019]所述第一原边绕组连接在第一组单相H桥电路的交流端之间；所述第二原边绕组连接在第二组单相H桥电路的交流端之间；所述第三原边绕组连接在第二组单相H桥电路的交流端之间；
[0020]所述第一副边绕组、所述第二副边绕组及所述第三副边绕组的一端连接在一起作为所述输出交流电源的中线，另一端分别作为所述输出交流电源的三根相线。
[0021]更可选地，所述隔离变压器包括第四、第五及第六原边绕组，第四、第五及第六副边绕组；
[0022]所述第四原边绕组的一端连接所述第二功率模块中第一、第二组半桥模块的交流端，所述第五原边绕组的一端连接所述第二功率模块中第三、第四组半桥模块的交流端，所述第六原边绕组的一端连接所述第二功率模块中第五、第六组半桥模块的交流端，所述第四原边绕组、所述第五原边绕组及所述第六原边绕组的另一端连接在一起；
[0023]所述第四副边绕组、所述第五副边绕组及所述第六副边绕组的一端连接在一起作为所述输出交流电源的中线，另一端分别作为所述输出交流电源的三根相线。
[0024]更可选地，所述第二功率模块与所述隔离变压器之间还包括第七电感、第八电感、第九电感、第十电感、第十一电感及第十二电感；
[0025]所述第七电感的一端连接所述第二功率模块中第一组半桥模块的交流端，另一端连接所述第四原边绕组；所述第八电感的一端连接所述第二功率模块中第三组半桥模块的交流端，另一端连接所述第五原边绕组；所述第九电感的一端连接所述第二功率模块中第五组半桥模块的交流端，另一端连接所述第六原边绕组；所述第十电感的一端连接所述第二功率模块中第二组半桥模块的交流端，另一端连接所述第四原边绕组；所述第十一电感的一端连接所述第二功率模块中第四组半桥模块的交流端，另一端连接所述第五原边绕组；所述第十二电感的一端连接所述第二功率模块中第六组半桥模块的交流端，另一端连接所述第六原边绕组。
[0026]更可选地，所述中频电源还包括输出滤波器，所述输出滤波器连接所述隔离变压器的输入端或输出端。
[0027]如上所述，本技术的中频电源，具有以下有益效果：
[0028]1、本技术的中频电源在整流侧采用并联的PWM整流模块，提高了整流侧的转换效率，提高了电网的功率因数，使得电网电流的总谐波失真最优。
[0029]2、本技术的中频电源在整流侧采用并联的PWM整流模块，因此可以用小尺寸的滤波电感替换现有技术中笨重的移相变压器，大大减小了电源系统的体积。
[0030]3、本技术的中频电源在整流侧采用并联的PWM整流模块，直流母线电压可根据负载自动调节，在负载变重时升高母线电压直到最大母线电压值，从而减小了逆变侧功率开关管的导通电流，减小逆变侧功率开关管的导通损耗，提高逆变侧的转换效率。
[0031]4、本技术的中频电源中用于整流和逆变的功率模块为标准功率模块(主电路、驱动电路及散热器的结构、器件参数均相同)，可互相替换，提高了产品的可制造性及可维护性。
附图说明
[0032]图1显示为本技术的中频电源的原理框图。
[0033]图2显示为本技术的中频电源各模块的一种结构示意图。
[0034]图3显示为本技术的中频电源各模块的另一种结构示意图。
[0035]元件标号说明
[0036]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
中频电源
[0037]11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
输入滤波器
[0038]12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中频电源，其特征在于，所述中频电源至少包括：输入滤波器，接收输入交流电源，对所述输入交流电源的电流进行滤波；第一功率模块，连接所述输入滤波器，对所述输入交流电源的电压进行整流得到直流母线电压；第二功率模块，连接所述第一功率模块的直流端，对所述直流母线电压进行逆变得到三路交流电压；隔离变压器，连接所述第二功率模块的交流端，对所述三路交流电压进行隔离得到输出交流电源；其中，所述第一功率模块与所述第二功率模块相同，所述第一功率模块及所述第二功率模块均包括并联的六组半桥模块。2.根据权利要求1所述的中频电源，其特征在于：所述第一功率模块中六组半桥模块组成两组三相半桥电路；所述第二功率模块中六组半桥模块组成三组单相H桥电路。3.根据权利要求1所述的中频电源，其特征在于：所述第一功率模块及所述第二功率模块中六组半桥模块均组成两组三相半桥电路。4.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的中频电源，其特征在于：所述第一功率模块与所述第二功率模块中还分别包括第一储能电容，所述第一储能电容与所述六组半桥模块并联。5.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的中频电源，其特征在于：所述第一功率模块与所述第二功率模块的直流端还并联有第二储能电容。6.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的中频电源，其特征在于：所述输入滤波器包括第一、第二、第三、第四、第五及第六电感；所述第一电感、所述第二电感及所述第三电感的一端分别连接所述输入交流电源的三根相线，所述第四电感、所述第五电感及所述第六电感的一端分别连接所述输入交流电源的三根相线，所述第一电感、所述第二电感、所述第三电感、所述第四电感、所述第五电感及所述第六电感的另一端分别连接所述第一功率模块中六组半桥模块的交流端。7.根据权利要求2所述的中频电源，其特征在于：所述隔离变压器包括第一、第二及第三原边绕组，第一、第二及第三副边绕组；所述第一原边绕组连接在第一组单相H桥电路的交流端之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘鸿坚，蒲波宇，
申请(专利权)人：浙江鲲悟科技有限公司，
类型：新型
国别省市：