一种链式逆变器功率模块的控制电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种链式逆变器功率模块的控制电源，包括熔断器（１）、降压变压器（２）、输入整流器（３）、输入滤波器（４）、充电电路（５）、电容器（６）、ＤＣ／ＡＣ变换电路（７）、隔离变压器（８）、输出整流器（９）和输出滤波器（１０），三相交流电经熔断器（１）接到降压变压器（２）的输入端；降压后经整流、滤波变为直流电，此直流电一方面经充电电路（５）对电容器（６）充电，另一方面送到ＤＣ／ＡＣ变换电路（７）的输入端变换为交流电，经隔离变压器（８）后，再整流滤波输出直流电源。本控制电源使得控制电源既能适应瞬时停电时控制电源不停电的要求，又能适应交流输入熔断器烧断情况下控制电源不停电的要求。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种链式逆变器功率模块的控制电源。
技术介绍
链式逆变器也称为H桥串联逆变器，该逆变器由多个单相H桥逆变器(也可称为功率模块)的交流输出串联而成，可广泛应用于各种变流装置中，如高压变频调速器、新型静止同步补偿器(STATCOM)、新能源发电逆变器、动态电压恢复器(DVR)、有源滤波器(APF)等。当链式逆变器应用于1kV-10kV电压输出的高压变频调速器时，其直流侧电源来自输入变压器的多个副变绕组及多个整流器。对于每个功率模块，其交流输入来自输入变压器的一个副变绕组，经整流滤波后再经过单相H桥逆变成交流电压输出。由于高压变频调速器在瞬时(一般小于3秒)的输入停电情况下必须保证装置的连续运行，因此功率模块的控制电源常取自直流滤波电容器以保证不停电。但当功率模块发生交流输入保护熔断器烧断的故障后，控制电源将失电，将影响到功率模块的旁路操作。因此，需要寻找一种新的控制电源，既能适应瞬时停电时控制电源不停电的要求，又能适应交流输入熔断器烧断情况下控制电源不停电的要求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术之不足而提供一种链式逆变器功率模块的控制电源，解决在交流输入瞬时停电和/或交流输入熔断器烧断情况下控制电源会停电的问题。为实现上述目的，本技术采取的技术方案是包括熔断器、降压变压器、输入整流器、输入滤波器、充电电路、电容器、DC/AC变换电路、隔离变压器、输出整流器和输出滤波器，所述三相交流电经熔断器接到降压变压器的输入端；降压变压器的输出端接到输入整流器的输入端，输入整流器的输出端接到输入滤波器的输入端，输入滤波器的输出端接到充电电路的输入端和DC/AC变换电路的输入端；充电电路的输出端接到电容器的两端；DC/AC变换电路的交流输出端接到隔离变压器的原边绕组两端，隔离变压器的副变绕组接到输出整流器的输入端，输出整流器的输出端接到输出滤波器的输入端，输出滤波器输出直流电源。上述的链式逆变器功率模块的控制电源中，所述的充电电路由充电控制电路、电阻R1、三极管P1、二极管D7组成，充电控制电路的接地端COM与输入滤波器的负极相连，充电控制电路的电源端DCO与电阻R1、二极管D7的阴极、输入滤波器的正极相连，电阻R1的另一端与充电控制电路的I-端、三极管P1的发射极相连，三极管P1的基极与充电控制电路的DRV端相连，二极管D7的阳极与三极管P1的集电极、充电控制电路的VES端、电容器正极相连。本技术的优点本技术的充电电路在三相交流电正常时实现电容器6的恒流充电及稳压控制功能，当交流电停电或输入熔断器烧断时，将电容器6的电能回送到DC/AC变换电路7的输入端，这样控制电源既能适应瞬时停电时控制电源不停电的要求，又能适应交流输入熔断器烧断情况下控制电源不停电的要求。以下结合附图和实施例对本技术的工作原理作进一步的说明。附图说明图1为本技术的结构框图。图2为本技术控制电源在功率模块中的应用示意图。图3为本技术的具体实施电路图。图4为本技术充电控制电路的具体实施电路图。图5为本技术DC/AC变换控制电路的具体实施电路图。具体实施方式参见图1，本技术包括交流输入熔断器1、降压变压器2、输入整流器3、输入滤波器4、充电电路5、电容器6、DC/AC变换电路7、隔离变压器8、输出整流器9和输出滤波器10。交流输入熔断器的一端分别接到功率模块的三相交流输入端，另一端分别接到降压变压器2的三相交流输入端；降压变压器2的三相交流输出端接到输入整流器3的三相交流输入端，输入整流器3的直流输出端接到输入滤波器4的输入端，输入滤波器4的输出端接到充电电路5的输入端和DC/AC变换电路7的输入端；充电电路5的输出端接到电容器6的两端；DC/AC变换电路7的交流输出端接到隔离变压器8的原边绕组两端，隔离变压器8的副变绕组接到输出整流器9的交流输入端，输出整流器9的直流输出端接到输出滤波器10的输入端，输出滤波器10的输出端输出稳定的直流电源供功率模块的控制电路使用。参见图2，图中示出了本技术在功率模块中的应用示意图。功率模块将交流输入电源经整流桥B1及滤波器E1变换成直流电源，通过功率模块控制电路的控制，由SLA、SLB、SRA、SRB及其反并联二极管组成的单相逆变桥将E1上的直流电源转换成交流电源输出。本技术的功率模块控制电源用于为功率模块控制电路提供稳定的直流电源DC+/DC-。参见图3，在该具体实施图中，来自功率模块交流输入端的三相交流电源经三个交流输入熔断器1FA、FB、FC输入到降压变压器2TR1，TR1输出经二极管D1-D6组成的输入整流器3及输入滤波器4E1变换成直流电源。充电电路5由R1、P1、D7及充电控制电路组成。ES为电容器6。充电控制电路通过R1及P1实现ES的稳压控制及恒流充电，D7实现在交流输入停电时将电容器ES电能回送给DC/AC变换电路7。DC/AC变换电路7由M1、C1、D8、R5及DC/AC变换控制电路组成，DC/AC变换控制电路根据采集的输出电压DC+/DC-大小来控制功率半导体开关M1的开通时间，从而控制输出直流电源DC+/DC-的稳定，C1、R5、D8用于抑制M1关断时隔离变压器8TR2原边绕组产生的尖峰电压。D9、D10组成输出整流器9，L1、E2组成输出滤波器10。参见图4，图4为图3中充电控制电路的具体实施图。图中，IC1为芯片UC3833，R3、R4采集超级电容电压VES，用于超级电容稳压控制；DCO/I-信号为超级电容充电电流，用于限流控制，C1、R2、C2为控制电路附属元件。参见图5，图5为图3中DC/AC变换控制电路的具体实施图。图中，IC2为芯片UC3845A，V1为稳压器，V1输入DCO/COM，输出控制电源+12V/COM给IC2；R9、R10采集输出电压DC+/DC-，通过比较器VR1(TL431)、R8、光耦O1和R3反馈输出电压DC+/DC-，用于稳压控制；R1、R2、C1为稳压控制补偿电路，R5、C3产生锯齿波，R4、C2输入DC/AC变换开关管电流信号I，用于实现电流型控制；R6、R7输出PWM信号到开关管门极。以上实施例只是本技术的一个具体的实施电路原理图，并不以此限定本技术的保护范围。任何基于本技术所作的等效变换电路，均属于本技术保护范围。权利要求1.一种链式逆变器功率模块的控制电源，包括熔断器(1)、降压变压器(2)、输入整流器(3)、输入滤波器(4)、充电电路(5)、电容器(6)、DC/AC变换电路(7)、隔离变压器(8)、输出整流器(9)和输出滤波器(10)，其特征在于三相交流电经熔断器(1)接到降压变压器(2)的输入端；降压变压器(2)的输出端接到输入整流器(3)的输入端，输入整流器(3)的输出端接到输入滤波器(4)的输入端，输入滤波器(4)的输出端接到充电电路(5)的输入端和DC/AC变换电路(7)的输入端；充电电路(5)的输出端接到电容器(6)的两端；DC/AC变换电路(7)的交流输出端接到隔离变压器(8)的原边绕组两端，隔离变压器(8)的副变绕组接到输出整流器(9)的输入端，输出整流器(9)的输出端接到输出滤波器(10)的输入端，输出滤波器(10)输出直流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种链式逆变器功率模块的控制电源，包括熔断器（１）、降压变压器（２）、输入整流器（３）、输入滤波器（４）、充电电路（５）、电容器（６）、ＤＣ／ＡＣ变换电路（７）、隔离变压器（８）、输出整流器（９）和输出滤波器（１０），其特征在于：三相交流电经熔断器（１）接到降压变压器（２）的输入端；降压变压器（２）的输出端接到输入整流器（３）的输入端，输入整流器（３）的输出端接到输入滤波器（４）的输入端，输入滤波器（４）的输出端接到充电电路（５）的输入端和ＤＣ／ＡＣ变换电路（７）的输入端；充电电路（５）的输出端接到电容器（６）的两端；ＤＣ／ＡＣ变换电路（７）的交流输出端接到隔离变压器（８）的原边绕组两端，隔离变压器（８）的副变绕组接到输出整流器（９）的输入端，输出整流器（９）的输出端接到输出滤波器（１０）的输入端，输出滤波器（１０）输出直流电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文辉，
申请(专利权)人：刘文辉，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]