功率单元、驱动电路及高压变频器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种功率单元、驱动电路及高压变频器，该功率单元包括：第一输入整流电路、第二输入整流电路、第一H桥逆变电路和第二H桥逆变电路；其中，第一H桥逆变电路的第二桥臂中点和第二H桥逆变电路的第一桥臂中点连接，第一H桥逆变电路的第一桥臂中点与第二H桥逆变电路的第二桥臂中点为功率单元的输出端，输出第一交流信号和第二交流信号的叠加信号。本实用新型专利技术可以减小高压变频器整机系统体积和成本。和成本。和成本。

【技术实现步骤摘要】
功率单元、驱动电路及高压变频器


[0001]本技术涉及电力电子领域，尤其涉及一种功率单元、驱动电路及高压变频器。

技术介绍

[0002]级联型高压变频器是目前电力电子领域研究的热点之一，它具有输入侧对电网污染小；结构简单，易模块化；控制方法简单等特点，这些特点使得级联型变频器在冶金、发电、市政等工控行业的应用越来越广泛。
[0003]高压变频器系统由三相输出，每相由n个相同的功率单元串联而成，每个功率单元的主回路结构为一个单相H桥。图1所示为现有级连型高压变频器整机功率架构(以n＝8为例)，每个单H桥功率单元输出电压690V，每相 8个单H桥功率单元串联后输出线电压为10KV。
[0004]然而，现有的级连型高压变频器架构存在着明显缺陷：功率单元数量太多，每相n个相同的单H桥功率单元，整机系统总共3n个单H桥功率单元，使得整机柜体体积庞大，总体成本高。

技术实现思路

[0005]本技术的主要目的在于提供一种功率单元、驱动电路及高压变频器，旨在解决因级连型高压变频器功率单元数量较多使得整机柜体较大且成本较高的问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供一种功率单元，包括：
[0007]第一输入整流电路，所述第一输入整流电路的输入端与三相交流电源连接；用于将三相交流电整流为第一直流信号并输出至第一直流母线上；
[0008]第一H桥逆变电路，所述第一H桥逆变电路的输入端与所述第一直流母线连接，受控端与第一驱动信号输入端连接；用于根据第一驱动信号将所述第一直流信号逆变为第一预设频率和/或第一预设电压值的第一交流信号；
[0009]第二输入整流电路，所述第二输入整流电路的输入端与三相交流电源连接；用于将三相交流电整流为第二直流信号并输出至第二直流母线上；
[0010]第二H桥逆变电路，所述第二H桥逆变电路的输入端与所述第二直流母线连接，受控端与第二驱动信号输入端连接；用于根据第二驱动信号将所述第二直流信号逆变为第二预设频率和/或第二预设电压值的第二交流信号；
[0011]其中，所述第一H桥逆变电路的第二桥臂中点和所述第二H桥逆变电路的第一桥臂中点连接，所述第一H桥逆变电路的第一桥臂中点为所述功率单元的输出端，所述第二H桥逆变电路的第二桥臂中点为所述功率单元的输出端；所述功率单元的输出端，用于输出所述第一交流信号和第二交流信号的叠加信号。
[0012]可选地，所述功率单元还包括第一滤波电路和第二滤波电路；
[0013]所述第一滤波电路，并联在所述第一直流母线上；用于对所述第一直流信号进行储能和滤波；
[0014]所述第二滤波电路，并联在所述第二直流母线上；用于对所述第二直流信号进行储能和滤波。
[0015]可选地，所述第一H桥逆变电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述第一开关管、第三开关管的输入端连接所述第一直流母线正极，所述第一开关管的输出端与所述第二开关管的输入端连接，所述第三开关管的输出端与所述第四开关管的输入端连接，所述第二开关管、第四开关管的输出端连接所述第一直流母线负极；所述第一开关管的输出端与所述第二开关管的输入端连接的公共端为所述第一H桥逆变电路的第一桥臂的中点，所述第三开关管的输出端与第四开关管的输入端连接的公共端为所述第一H桥逆变电路的第二桥臂的中点；所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管的受控端为所述第一H桥逆变电路的受控端。
[0016]可选地，所述第二H桥逆变电路包括第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管，所述第五开关管、第七开关管的输入端连接所述第二直流母线正极，所述第五开关管的输出端与所述第六开关管的输入端连接，所述第七开关管的输出端与所述第八开关管的输入端连接，所述第六开关管、第八开关管的输出端连接所述第二直流母线负极；所述第五开关管的输出端与所述第六开关管的输入端连接的公共端为所述第二H桥逆变电路的第一桥臂的中点，所述第七开关管的输出端与第八开关管的输入端连接的公共端为所述第二H桥逆变电路的第二桥臂的中点；所述第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管的受控端为所述第二H桥逆变电路的受控端。
[0017]此外，为实现上述目的，本技术还提供一种驱动电路，用于驱动如上所述功率单元，所述驱动电路包括：
[0018]收发器，用于收发控制信号并进行光隔离；
[0019]控制器，所述控制器的通信端与所述收发器连接；所述控制器，用于根据所述控制信号输出第一驱动信号和第二驱动信号；
[0020]第一驱动单元，所述第一驱动单元的输入端与所述控制器的第一输出端连接，输出端与所述第一H桥逆变电路的受控端连接；用于接收所述第一驱动信号，并根据所述第一驱动信号控制所述第一H桥逆变电路进行逆变；
[0021]第二驱动单元，所述第二驱动单元的输入端与所述控制器的第二输出端连接，输出端与所述第二H桥逆变电路的受控端连接；用于接收所述第二驱动信号，并根据所述第二驱动信号控制所述第二H桥逆变电路进行逆变。
[0022]可选地，所述驱动电路还包括第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻和第四分压电阻；
[0023]所述第一分压电阻的第一端与所述第一直流母线正极连接，所述第二分压电阻的第一端与所述第一直流母线负极连接，所述第三分压电阻的第一端与所述第二直流母线正极连接，所述第四分压电阻的第一端与所述第二直流母线负极连接；所述第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻和第四分压电阻的第二端相连接，所述第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻和第四分压电阻的第二端相连接的公共端为控制地。
[0024]可选地，所述第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻和分压第四电阻的阻值相同。
[0025]可选地，所述第一驱动单元包括第一驱动光耦、第二驱动光耦、第三驱动光耦和第
四驱动光耦；所述第一驱动光耦、第二驱动光耦、第三驱动光耦和第四驱动光耦的输入端阳极为所述第一驱动单元的输入端，所述第一驱动光耦、第二驱动光耦、第三驱动光耦和第四驱动光耦的输入端阴极与所述控制地连接；所述第一驱动光耦、第二驱动光耦、第三驱动光耦和第四驱动光耦的输出端为所述第一驱动单元的输出端；
[0026]所述第二驱动单元包括第五驱动光耦、第六驱动光耦、第七驱动光耦和第八驱动光耦；所述第五驱动光耦、第六驱动光耦、第七驱动光耦和第八驱动光耦的输入端阳极为所述第二驱动单元的输入端，所述第五驱动光耦、第六驱动光耦、第七驱动光耦和第八驱动光耦的输入端阴极与所述控制地连接；所述第五驱动光耦、第六驱动光耦、第七驱动光耦和第八驱动光耦的输出端为所述第二驱动单元的输出端。
[0027]可选地，所述驱动电路还包括第一电容、第二电容、第三电容和第四电容；所述第一电容与所述第一分压电阻的第一端连接，第二端与所述第一分压电阻的第二端连接；所述第二电容的第一端与所述第二分压电阻的第一端连接，第二端与所述第二分压电阻的第二端连接；所述第三电容的第一端与所述第三分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率单元，其特征在于，包括：第一输入整流电路，所述第一输入整流电路的输入端与三相交流电源连接；用于将三相交流电整流为第一直流信号并输出至第一直流母线上；第一H桥逆变电路，所述第一H桥逆变电路的输入端与所述第一直流母线连接，受控端与第一驱动信号输入端连接；用于根据第一驱动信号将所述第一直流信号逆变为第一预设频率和/或第一预设电压值的第一交流信号；第二输入整流电路，所述第二输入整流电路的输入端与三相交流电源连接；用于将三相交流电整流为第二直流信号并输出至第二直流母线上；第二H桥逆变电路，所述第二H桥逆变电路的输入端与所述第二直流母线连接，受控端与第二驱动信号输入端连接；用于根据第二驱动信号将所述第二直流信号逆变为第二预设频率和/或第二预设电压值的第二交流信号；其中，所述第一H桥逆变电路的第二桥臂中点和所述第二H桥逆变电路的第一桥臂中点连接，所述第一H桥逆变电路的第一桥臂中点和所述第二H桥逆变电路的第二桥臂中点为所述功率单元的输出端；所述功率单元的输出端，用于输出所述第一交流信号和第二交流信号的叠加信号。2.如权利要求1所述的功率单元，其特征在于，所述功率单元还包括第一滤波电路和第二滤波电路；所述第一滤波电路，并联在所述第一直流母线上；用于对所述第一直流信号进行储能和滤波；所述第二滤波电路，并联在所述第二直流母线上；用于对所述第二直流信号进行储能和滤波。3.如权利要求2所述的功率单元，其特征在于，所述第一H桥逆变电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述第一开关管、第三开关管的输入端连接所述第一直流母线正极，所述第一开关管的输出端与所述第二开关管的输入端连接，所述第三开关管的输出端与所述第四开关管的输入端连接，所述第二开关管、第四开关管的输出端连接所述第一直流母线负极；所述第一开关管的输出端与所述第二开关管的输入端连接的公共端为所述第一H桥逆变电路的第一桥臂的中点，所述第三开关管的输出端与第四开关管的输入端连接的公共端为所述第一H桥逆变电路的第二桥臂的中点；所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管的受控端为所述第一H桥逆变电路的受控端。4.如权利要求3所述的功率单元，其特征在于，所述第二H桥逆变电路包括第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管，所述第五开关管、第七开关管的输入端连接所述第二直流母线正极，所述第五开关管的输出端与所述第六开关管的输入端连接，所述第七开关管的输出端与所述第八开关管的输入端连接，所述第六开关管、第八开关管的输出端连接所述第二直流母线负极；所述第五开关管的输出端与所述第六开关管的输入端连接的公共端为所述第二H桥逆变电路的第一桥臂的中点，所述第七开关管的输出端与第八开关管的输入端连接的公共端为所述第二H桥逆变电路的第二桥臂的中点；所述第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管的受控端为所述第二H桥逆变电路的受控端。5.一种驱动电路，其特征在于，用于驱动如权利要求1
‑
4中任一项所述功率单元，所述驱动电路包括：
收发器，用于收发控制信号并进行光隔离；控制器，所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振平，杨士伟，饶勇，肖友国，
申请(专利权)人：苏州汇川控制技术有限公司，
类型：新型
国别省市：