一种变流装置制造方法及图纸

一种变流装置，属半导体变流技术领域，主要解决变流振荡的启动、软启动、变流开关的驱动与导电角的调整统一、过流过压保护、和功率因数和电流谐波的问题，可应用开关电源、高频感应加热、高功率因数整流滤波电源、电子镇流器、超声波发生器、ＵＰＳ电源、交流－交流频率变换器、交流－交流电压变换器、交流－直流电压变换器。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种变流装置，是属半导体变流
，它主要包括整流电路(1)、有源滤波电路(2)、变流开关(7)、驱动电路、启动电路(6)、谐振电感L和负载电路(5)组成，可应用于开关电源、高频感应加热、高功率因整流滤波电源、电子镇流器、超声波发生器、UPS电源，交流一交流频率变换器、交流一交流电压变换器，交流一直流电压变换器等。现有技术的自激谐振变流，还有自激方波逆变器的振荡开始需要靠设置的一个较复杂的专门启动电路，且要消耗一部分功率，有的甚至突出，考虑进一步简化电路和降低成本，有必要研究解决；另外上述两类变流(实质可称一类，当谐振变流器的谐振电容取值较大时，就成方波逆变器)相对实用存在一个软启动和驱动与调整不能兼容统一的问题，现有技术多为降压软启，还有延时软启，而驱动与导电角的调整控制是不同的电路完成，这些有的是线路复杂，有的是性能欠佳，为了达到高性价格比，也有必要研究；另外上述变流对许多应用需要有过流、过压和短路保护功能，已有技术有的是使用可控硅且需设置维持电路，使状态维持，也造成电路复杂，特别是小价格产品不允许；另外上述变流的整流滤波部分，已有技术有的采用有源滤波，但需要复杂或昂贵的控制电路，这特别是对许多小价格产品难承受，故也需研究。为此本技术技术是争对上述诸问题而提出的，主要实现了自激振荡谐振变流和自激振荡方波变流的启动，对变流开关的驱动和导电角调整统一、软启动、过流、过压保护和提高功率因数和降低电流谐波的新方法和新方法所至的结构，可适用于开关电源、高频感应加热、高功率因数整流滤波电源，日光灯或气体放电灯电子镇流器、超声波发生器、UPS电源，交流一交流频率变换器、交流一交流电压变换器、交流一直流电压变换器等。以下结合附图对本技术作原理、结构、实施说明。附附图说明图1是半桥式自激振荡谐振变流为例的电路原理图。附图2是图1的调整驱动和软启动控制部分的电路图。附图3是图1的过流、过压保护控制的电路图。附图4是图1的简易软启动电路图。在附图1中启动电路(6)是传统方法的一种，当然还有别的方法，特别是自激振荡方波变流，这里仅以此为例说明，电路(6)是把电阻22与电容21串联并接在电源B、D两端，其串接点分别接一个二极24到变流开关11与12的串接点S，接一个触发二极管23到12的基极或控制极。本技术是去掉这个电路以及别的启动电路，而仅仅是把供电电源的一根或二根引线穿过或绕1匝或多匝于驱动变流开并的变压器磁芯或驱动兼控制变压器的控制磁芯(如下述)就可构成启电路，实施工艺则是把穿绕的引出线一部分排在印制板上。这样并不多增一分钱就行。其原理是利用开机时电源对电容充电产生的尖峰触发变流开关。那么另外的方法还有将电源对电容的充电回路的任意一点切断，用半匝或一匝或多匝穿绕在驱动变压器磁芯上的线圈接通被切断的两点作为启动电路。这个方法也适于自激振荡方波变流器或逆变器，不过有许多驱动变压器就是输出变压器，这时只要穿绕在输出变压器磁芯上就可。再述叙驱动、调整驱动、软启动、保护的兼容器件。电路(7)是变流开关电路，由开关元件11和12串联而成，其串联点为S，是主振荡电流的输出端，11的电流输入为B，12的电流流出端为D，B、D是电源的正负极。这是半桥变流的半桥开关结构，以对开关元件11与12的驱动、软启动、保护控制为例说明从负载回路或反射负载回路取出一部分能量对变流开关驱动的方法特别是兼容了软启、保护和对变流开关导电角调整驱动控制方法的说明，也适于半桥方波自激振荡变流和全桥方波自激振荡变流和单管自激方波变流或推挽自激方波变流和全桥式谐振自激变流的驱动、输出电流、电压调整驱动即变流开关导电角的调整驱动、软启、保护。在一个三芯柱磁芯或铁芯称EI，它可由EI型、EE、双孔型和两个单环磁芯合并成双孔型和两个C型合并成双孔型构成，在它的公共磁路芯上或中芯柱磁芯上绕次级绕组N3和N4接入变流开关的输入回路构成分别对变流开关11和12的驱动，还在EI的一个令为甲独立磁路芯上绕一个初级绕组N1和一个控制绕组N6，还在EI的另一个令为乙独立磁路芯或控制磁芯上绕一个初级绕组N2和控制绕组N5，然后把N1和N2串联并使其在公共磁路芯上产生的磁通相反，这样就构成了一个驱动且能兼容启动、变流开关导电角调整驱动、软启动、保护的多种控制的变压器，其中N6可作为过流、过压的停振保护和选通控制和键控控制，而N5则可作为软启动或变流开关导电角调整控制或适用于日光灯或气体放电灯的电子镇流的预热启辉控制，而此结构的变压器初次级也可颠倒使用，原初级增加一组，选N3或N4作初级。其原理为通过吸收N5上的能量就可相当于改变N1与N3、N4的匝数比，从而振荡的频率就会变化，即导电角得到调整控制，输出电流、电压就会随之变化，只要使吸收元件受输出电流或电压的取样比较误差信号控制就可以成为开关流、压电源或UPS电源或交流一交流频率或电压变换或限流、限压等多样控制；只要把吸收元件由一个渐变的电压(可由积分延时电路或积分放大器或具有峰值保持的锯齿扫描电压产生)控制就可实现软启动或适用于电子镇流的预热启辉。N1与N2串联可串入谐振电流主回路或方波逆变主振荡电流回路或负载电流回路或反射负载电流回路中，也可并接在谐振电感L的次级绕组上，或输出变压器的一组次级绕组上。上述驱动兼控制变压器实质是由两个变压器合并成的，那么可以分开就成了另外一种方法特征，此时，其中一个变压器的初级线圈N01和控制线圈N03(为驱动变压器的)代换原N1和N6，而次级线圈是N02，另外一个变压器的初级线N11和控制线圈N13(为控制变压器)代换原N2与N5，而次级线圈是N12，把N02与N12反相串联就可代换原N4或N3，构成对变流开关的驱动。对于全桥变流开关驱动，只须增绕两个次级线圈接至另一个半桥开关的输入回路即可。还可应用于三相变流。上述颠倒使用，还可将N3或N4与Nx串联作初级，Nx是绕在甲或乙磁路芯上的调整线圈。S点串N1与N2再串谐振电感L到P点再串负载电路(5)到Q点构成谐振回路的一部分。负载电路(5)可以直接接阻性负载、感应加热线圈、日光灯管或气体放电灯和附属旁路电容、输出变压器其中之一。当应用于开关电源时只须将输出变压器次级整流滤波的直流电压或电流经取样比较放大控制N5或N13的吸收元件(下述的X端)就可；当应用于高功率因数整流滤波电源时，输出变压器也可是自耦变压器，其次级整流滤波输出，或其次级接在下述的Q、R间，在H、K点间输出直流；当应用于超声波发生器时，输出变压器可以用换能器代替，也可将换能器接在输出变压器的次级上；当应用于UPS电源与开关电源相同，只是比较信号为正弦波，而输出电压是把输出变压器次级进行变极整流滤波就行；当应用于交流一交流频率变换器时，与UPS电源同，但只须将比较信号的频率改变就行，当应用于交流一交流电压变换器时与UPS电源同，只须将比较信号的幅值改变就行，当应用于交流一直流电压变换时，与开关电源相同则，但可省去控制环节。这些应用中对变流开关的驱动方法还可参见谐振变流自应变控制方法的其它驱动控制方法。下述有源滤波。与负载电路(5)串联的回路可以称负载回路或反射负载回路，将偶次二倍压整流滤波电路(4)的两交流输入端Q和R与电路(5)串联，H、K是电路(4)的直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变流装置主要由整流电路（１）、有源滤波电路（２）、变流开关（７）、驱流动电路、启动电路（６）、潜振电感Ｌ和负载电路（５）组成，其特征在于：ａ. 将变流装置的交流供电电源穿过或穿绕在驱动变压器磁芯，或驱动兼控制变压器的控制磁芯，构成启动 电路；ｂ. 在一个三芯柱磁芯或铁芯Ｅ１的公共磁路芯柱上绕次级绕组Ｎ３和Ｎ４接入变流开关的输入回路构成分别对变流开关１１和１２的驱动，且在ＥＩ的甲独立磁路磁芯上绕一个初级绕组Ｎ１和一个控制绕组Ｎ６，还在乙独立磁路芯上绕一个初级绕组Ｎ２和控制 绕组Ｎ５，然后把Ｎ１与Ｎ２串联并使其在公共磁路芯上产生的磁通相反，构成一个启动、驱动和对变流开关导电角调整驱动和软启动和保护相兼容的控制变压器，其中Ｎ６可作为过流，过压的停振保护和选通控制和键控控制，而Ｎ５则可作为软启动控制或变流开关导电角调整控制或用于电子镇流器的预热启辉控制，而此结构的变压器初次级也可颠倒使用，Ｎ３或Ｎ４串接Ｎ１也可作初级；ｃ. 在负载回路或反射负载回路串接偶次二倍压整流滤波电路（４）的两交流输入端Ｑ和Ｒ，Ｈ、Ｋ是电路（４）的直流输出端分别接二极管１３、 １４到有源滤波电路（２）的输出端Ｂ、Ｄ点，在Ｂ、Ｄ间接串联电容１５、１６，其串接点为Ｍ，然后在Ｒ与Ｍ之间接互感器ＢＰ的初级线圈，ＢＰ的次级绕组为ＮＰ，从这个特定的电路结构中，ＮＰ可输出作为有源滤波输出电压的调整控制信号。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许天昀，
申请(专利权)人：许天昀，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]