CN100508351C - 变频器的开关电源电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变频器的开关电源电路，包括：功率变换电路、第一PWM控制电路、主变压器、隔离反馈电路、采样比较电路、基准电压电路、第一整流电路、第一滤波电路和第一输出；还包括至少一个以上的从变压器、第二MOS管、第二PWM控制电路；主变压器的一个输出的一端通过第一整流电路、第一滤波电路和第一输出与一个或多个从变压器的输入端相连，主变压器这个输出的另一端通过第二PWM控制电路接第二MOS管源极，第二MOS管漏极与一个或多个从变压器的另一输入端相连；第二PWM控制电路的输出连接到第二MOS管的栅极；从变压器的输出端通过第二整流电路、第二滤波电路以及第二输出后作为IGBT的输入电源；主变压器和从变压器都较好设计，且精度有所提高。

Description

变频器的开关电源电路

技术领域

本发明涉及一种变频器，尤其涉及该变频器的开关电源电路。

背景技术

变频器是通过调节电网频率以调节电动机速度的一种装置。变频调速具有调速范围宽，调速精度高，动态响应快，低速转矩好，节约电能，工作效率高，使用方便等优点。应用变频调速，不仅可以使电机在节能的转速下运行，而且还可以大大提高电机转速的控制精度，提升工艺质量和生产效率。

由图1、图2可见：小功率变频器的开关电源电路图，是由功率变换电路6、PWM控制电路7、主变压器1、隔离反馈电路11、采样比较电路12、基准电压电路13、整流电路8、滤波电路9和输出10组成。变频器开关电源的输出电压种类很多，有比较放大电路使用的正负电源、风扇及继电器电源、CPU及外围电路电源、4路IGBT驱动电源等，大功率变频器IGBT驱动电源有8路之多，这么多的输出做在一个变压器上是很不现实的。首先是管脚太多，出于安全考虑，变压器的输出之间需要一定的安全距离，所以每组输出之间要空两个脚。图2中是一个小功率变频器的电源电路，所用的骨架管脚数为30个；若应用在大功率变频器上，所使用的管脚数至少46个，这么多管脚的骨架很难找到。其次是变压器绕制不方便，由于有漏感的存在，在线圈匝数相同的情况下，内层线圈的输出电压会比外层小，由于IGBT驱动电压之间的压差很大，不能把它们绕在同一层，所以绕出来的变压器输出电压与设计出来的电压相差较大，精度较难控制。引起的后果甚至会把IGBT烧坏。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种变频器的开关电源电路，旨在解决上述的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：功率变换电路、第一PWM控制电路、主变压器、隔离反馈电路、采样比较电路、基准电压电路、第一整流电路、第一滤波电路和第一输出；所述的主变压器的一个输入端直接连接到直流电压正极，另一输入端连接到功率变换电路中第一MOS管的漏极，功率变换电路中第一MOS管的源极通过电阻连接到直流电压的负极，第一PWM控制电路的输出连接到功率变换电路中第一MOS管的栅极上；采样比较电路的输入端连接到第一输出的正极，隔离反馈电路的一个输入端通过采样比较电路连接到第一输出的正极，隔离反馈电路的另一输入端连接到基准电压电路的输出端，隔离反馈电路的二个输出端分别连接到第一PWM控制电路的输入端和直流电压的负极；还包括至少一个以上的从变压器、第二MOS管、第二PWM控制电路；所述的主变压器的一个输出的一端通过第一整流电路、第一滤波电路和第一输出与一个或多个从变压器的输入端相连，主变压器这个输出的另一端通过第二PWM控制电路接第二MOS管源极，第二MOS管漏极与一个或多个从变压器的另一输入端相连；第二PWM控制电路的输出连接到第二MOS管的栅极；从变压器的输出端通过第二整流电路、第二滤波电路以及第二输出后作为IGBT的输入电源；

与现有技术相比，本发明的有益效果是：主变压器和从变压器都较好设计，且精度有所提x高。

附图说明

图1是现有技术变频器的开关电源模块图；

图2是现有技术变频器的开关电源具体线路图；

图3是本发明模块图；

图4是本发明的具体线路图；

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

由图3可见：本发明包括：功率变换电路60、第一PWM控制电路70、主变压器1000、隔离反馈电路110、采样比较电路120、基准电压电路130、第一整流电路80、第一滤波电路90和第一输出100；所述的主变压器1000的一个输入端直接连接到直流电压正极，另一输入端连接到功率变换电路60中第一MOS管的漏极，功率变换电路60中第一MOS管的源极通过电阻连接到直流电压的负极，第一PWM控制电路70的输出连接到功率变换电路60中第一MOS管的栅极上；采样比较电路120的输入端连接到第一输出100的正极，隔离反馈电路110的一个输入端通过采样比较电路连接到第一输出100的正极，隔离反馈电路110的另一输入端连接到基准电压电路130的输出端，隔离反馈电路110的二个输出端分别连接到第一PWM控制电路70的输入端和直流电压的负极；还包括至少一个以上的从变压器2000、第二MOS管3000、第二PWM控制电路71；所述的主变压器1000的一个输出的一端通过第一整流电路80、第一滤波电路90和第一输出100与一个或多个从变压器2000的输入端相连，主变压器1000这个输出的另一端通过第二PWM控制电路71接第二MOS管3000源极，第二MOS管3000漏极与一个或多个从变压器2000的另一输入端相连；第二PWM控制电路71的输出连接到第二MOS管3000的栅极；从变压器2000的输出端通过第二整流电路81、第二滤波电路91以及第二输出101后作为IGBT的输入电源；

当从变压器(2000)是两个以上时，所述的从变压器2000是并联连接的，且采用了正激的拓扑结构；

由图4可见：本发明中功率变换电路、第一PWM控制电路、主变压器、隔离反馈电路、采样比较电路、基准电压电路、第一整流电路、第一滤波电路和输出仍然使用原来的电路；主变压器的输出路数由8路变为5路，减少了3路输出。主变压器的输出电压包括：比较放大电路使用的正负电源、风扇及继电器电源、CPU及外围电路电源、从变压器的驱动电源。

本发明主要是增加了若干个从变压器，把原来一个开关电源的很多路输出电压分成若干个小变压器进行输出。仅需要16个管脚的骨架即可。PWM控制电路用来控制开关频率、占空比等。从变压器可以是多个并联，即变压器的输入端两两相连，且采用了正激的拓扑结构。这种结构特征是：变压器输入电流和输出电流与同名端相同，输出电压与占空比和开关频率无关。这种结构的优点是：纹波电流小，效率高。

图4中只画出了主变压器的一个输出线路图。

所述的从变压器的输入电压为26V，从变压器的匝数比为1：1，那么从变压器的输出电压也为26V，通过分压电路可以得到-8.2和17.8V的电压以驱动IGBT。由于IGBT的平均驱动电流较小，所以不会对输入电压有较大冲击。

Claims (3)

1.一种变频器的开关电源电路，包括：功率变换电路(60)、第一PWM控制电路(70)、主变压器(1000)、隔离反馈电路(110)、采样比较电路(120)、基准电压电路(130)、第一整流电路(80)、第一滤波电路(90)和第一输出(100)；所述的主变压器(1000)的一个输入端直接连接到直流电压正极，另一输入端连接到功率变换电路(60)中第一MOS管的漏极，功率变换电路(60)中第一MOS管的源极通过电阻连接到直流电压的负极，第一PWM控制电路(70)的输出连接到功率变换电路(60)中第一MOS管的栅极上；采样比较电路(120)的输入端连接到第一输出(100)的正极，隔离反馈电路(110)的一个输入端通过采样比较电路连接到第一输出(100)的正极，隔离反馈电路(110)的另一输入端连接到基准电压电路(130)的输出端，隔离反馈电路(110)的二个输出端分别连接到第一PWM控制电路(70)的输入端和直流电压的负极；其特征在于：还包括至少一个以上的从变压器(2000)、第二MOS管(3000)、第二PWM控制电路(71)；所述的主变压器(1000)的一个输出的一端通过第一整流电路(80)、第一滤波电路(90)和第一输出(100)与一个或多个从变压器(2000)的输入端相连，主变压器(1000)这个输出的另一端通过第二PWM控制电路(71)接第二MOS管(3000)源极，第二MOS管(3000)漏极与一个或多个从变压器(2000)的另一输入端相连；第二PWM控制电路(71)的输出连接到第二MOS管(3000)的栅极；从变压器(2000)的输出端通过第二整流电路(81)、第二滤波电路(91)以及第二输出(101)后作为IGBT的输入电源。

2.根据权利要求1所述的变频器的开关电源电路，其特征在于：当从变压器(2000)是两个以上时，所述的从变压器(2000)是并联连接的，且采用了正激的拓扑结构。

3.根据权利要求1或2所述的变频器的开关电源电路，其特征在于：所述的从变压器的匝数比为1∶1。

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