CN108322027A - 一种功率变换电路 - Google Patents

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection

Abstract

本发明公开了一种功率变换电路,所述功率变换电路包括整流模块(1)、电感器(2)、电容器(3)、逆变电路(4)以及控制模块(5),吸收电路(7)与接入开关(8)串联形成串联体,且所述串联体与电容器(3)相并联,开关驱动电路(10)设置为与所述电容器(3)并联,所述接入开关(8)能够在开关驱动电路(10)的驱动下接通或断开所述吸收电路(7)。本发明有益效果:(1)当母线电压过大时,接入吸收电路,吸收直流母线上的电流,保护电容器不被过充;(2)母线电压处于正常范围时,不接入吸收电路,避免了吸收电路造成的额外损耗。

Description

一种功率变换电路
技术领域
[0001] 本发明涉及空调领域,具体的涉及一种功率变换电路。
背景技术
[0002] 现有技术中,如图1所示,空调功率变换电路包括整流模块1、电感器2、电容器3、逆 变电路4以及控制模块5,所述电感器2、电容器3与所述整流模块1串联,所述逆变电路4并联 设置在电容器3上,所述控制模块5与所述逆变电路4连接,用于控制所述逆变电路4输出三 相交流电,所述逆变电路4与电机6连接,所述逆变电路4输出的三相交流电用于驱动所述电 机6运行。当电机6突然停机时,由于电感器2中的电流不能够瞬间变为0,电感器2中的电流 II依然对电容器3充电,这会导致电容器3上的电压过高,容易发生电容器3被击穿的危险, 或者由于接入市电的不稳定,也会导致电感器2中的电流II过大导致对电容器3过充,对电 容器3造成损坏。
发明内容
[0003] 本发明的一个目的在于提供一种功率变换电路,使得当电感器中的电流过大时, 电容器不会被过充,进而保护功率变换电路的安全。
[0004] 具体地,本发明是通过如下技术方案实现的:
[0005] 一种功率变换电路,所述功率变换电路包括整流模块、电感器、电容器、逆变电路 以及控制模块,所述电感器、电容器与所述整流模块串联,所述逆变电路并联设置在电容器 上,所述控制模块与所述逆变电路连接,用于控制所述逆变电路输出三相交流电,所述逆变 电路与电机连接,所述逆变电路输出的三相交流电用于驱动所述电机运行,其特征在于,在 所述电容器上并联设置吸收电路,在所述吸收电路上设置接入开关,开关驱动电路设置为 与所述电容器并联,所述接入开关能够在开关驱动电路的驱动下接通或断开所述吸收电 路。
[0006] 较佳的,所述吸收电路由第一吸收电阻和吸收电容串联形成。
[0007] 较佳的,所述吸收电路由第一吸收电阻和吸收电容并联形成。
[0008] 较佳的,第一吸收电阻和吸收电容并联形成并联体,所述并联体再与第二吸收电 阻串联,构成吸收电路。
[0009] 较佳的,所述接入开关为三极管开关。
[0010] 较佳的,所述三极管开关为npn型三极管,在所述三极管开关的集电极与发射极之 间连接控压二极管,且所述控压二极管的正极与三极管开关的发射极连接,控压二极管的 负极与三极管开关的集电极连接。
[0011] 较佳的,所述开关驱动电路为分压电路。
[0012] 较佳的,所述开关驱动电路由第一分压电阻、第二分压电阻和比较器组成,所述第 一分压电阻和第二分压电阻串联形成分压电路,所述比较器的正极接在第一分压电阻与第 二分压电阻之间,所述比较器的负极连接参考电压,所述比较器的输出端与所述三极管开 天的巷极迕按。
[0013]本发明的有益效果是:(1)当母线电压过大时,接入吸收电路,吸收直流母线上的 电流,保护电容器不被过充;(2)母线电压处于正常范围时,不接入吸收电路,避免了吸收电 路造成的额外损耗。
附图说明
[00 M]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为现有的功率变换电路结构示意图;
[0016]图2为本发明第一实施例提供的一种功率变换电路结构示意图;
[0017]图3为本发明第二实施例提供的一种功率变换电路结构示意图;
[0018]图4为本发明第三实施例提供的一种功率变换电路结构示意图;
[0019]图5为本发明第四实施例提供的一种功率变换电路结构示意图;
[0020]图6为本发明第五实施例提供的一种功率变换电路结构示意图;
[0021]图7为本发明第六实施例提供的一种功率变换电路结构示意图;
[0022]图8为本发明第七实施例提供的一种功率变换电路结构示意图。
[0023]附图标记说明
[0024]为进一步清楚的说明本发明的结构和各部件之间的连接关系,给出了以下附图标 记,并加以说明。
[0025] 1、整流模块;2、电感器;3、电容器;4、逆变电路;5、控制模块;6、电机;7、吸收电路; 71、第一吸收电阻;72、吸收电容;73、第二吸收电阻;8、接入开关;81、控压二极管;10、开关 驱动电路;101、第一分压电阻;102、第二分压电阻;103、比较器;15、交流电源。
[0026]通过上述附图标记说明,结合本发明的实施例,可以更加清楚的理解和说明本发 明的技术方案。
具体实施方式
[0027]这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及 附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例 中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附 权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0028]在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。 在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数 形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或,,是指并包 含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0029]应当理解,尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这 些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离 本发明范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第 一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当…… 时”或“响应于确定”。
[0030] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0031] 一种功率变换电路,所述功率变换电路包括整流模块1、电感器2、电容器3、逆变电 路4以及控制模块5,所述电感器2、电容器3与所述整流模块1串联,所述逆变电路4并联设置 在电容器3上,所述控制模块5与所述逆变电路4连接,用于控制所述逆变电路4输出三相交 流电,所述逆变电路4与电机6连接,所述逆变电路4输出的三相交流电用于驱动所述电机6 运行,其特征在于,吸收电路7与接入开关8串联形成串联体,且所述串联体与电容器3相并 联,开关驱动电路10设置为与所述电容器3并联,所述接入开关8能够在开关驱动电路10的 驱动下接通或断开所述吸收电路7。
[0032]所述吸收电路7具有吸收电感器2上突变电流的作用。由于输入交流电压波动或者 电机突然停止工作等情况会导致电感器2上的电流突然增大,增加的电流就会被与所述电 感器2串联的吸收电路7吸收,进而避免了增加的电流进一步流向电容器3从而导致直流母 线上的电压增大,使得电容器3被击穿,造成所述功率变换电路的损坏。
[0033]在本发明的一个实施例中,如图3所示,所述吸收电路7仅有第一吸收电阻71,所述 第一吸收电阻71将从电感器2上流出的电流进行消耗,进而吸收电感器2上增加的电流。
[0034] 在本发明的另一个实施例中,如图4所示,所述吸收电路7为第一吸收电阻71与吸 收电容72的串联结构,所述第一吸收电阻71将从电感器2上流出的电流进行消耗,所述吸收 电容72进一步将增加的电流进行存储,进而吸收电感器2上增加的电流。
[0035] 在本发明的另一个实施例中,如图5所示,所述吸收电路7为第一吸收电阻71与吸 收电容72的并联结构,这样,电感器2上增加的电流一部分被第一吸收电阻71消耗,另一部 分被吸收电容72存储,进一步增加了吸收电路的电流吸收能力,并且,当所述吸收电路7从 接入开关8处断开时,吸收电容72中存储的电能也能够通过第一吸收电阻71进行消耗,使得 吸收电容72在下次进行电流吸收时,其电流吸收的能力与之前保持一致。
[0036] 在本发明的另一个实施例中,如图6所示,第一吸收电阻71与吸收电容72并联,形 成并联体,所述并联体再与第二吸收电阻73串联,形成所述吸收电路,与第一吸收电阻71与 吸收电容72并联形成的吸收电路相比,本实施例的吸收电路不仅能够使吸收电容72在下次 进行电流吸收时,其电流吸收的能力与之前保持一致,还能够通过第二吸收电阻73进一步 消耗电能,避免了由于电感2中增加的电流过大而对吸收电路造成损坏。
[0037] 具体的,如图7所示,所述开关驱动电路10为由第一分压电阻1〇1和第二分压电阻 102串联形成的分压电路。所述接入开关为npn型三极管开关,所述三极管开关的集电极与 吸收电路连接、基极与连接到第一分压电阻1〇1与第二分压电阻102之间,发射极与交流电 源15的交流地连接,实际使用时,通过合理设置第一分压电阻1〇1与第二分压电阻1〇2的值^ 使得当电容器3上的电压升高到一定值时,相应第二分压电阻1〇2上的分压达到导通所述三 极管开关的程度,这时,所述开关驱动电路1〇将所述npn型三极管导通,进而达到接入所述 吸收电路7的目的;相应的,当电容器3上的电压降低到一定值时,相应第二分压电阻_^02上 的分压达不到导通所述三极管开关的程度,这时,所述开关驱动电路10将所述nPn型三极管 开关断开。
[0038] 进一步的,如图7所示,在所述npn型三极管开关的集电极和发射极之间,还接入控 压二极管81,所述控压二极管81的正极与npn型三极官开关的发射极连接,控压二极官81的 负极与npn型三极管开关的集电极连接,由于吸收电路在断开时会产生反向电压很容易造 成集电极和发射极击穿,加入控压二极管81后,能够避免反向电压对三极管的损坏。
[0039] 如图8所示,所述开关驱动电路1〇由第一分压电阻1〇1、第二分压电阻1〇2和比较器 103组成,所述第一分压电阻101和第二分压电阻1〇2串联形成分压电路,所述比较器1〇3的 正极接在第一分压电阻101与第二分压电阻1〇2之间,所述比较器1〇3的负极连接参考电压 Uref,所述比较器103的输出端与所述三极管开关的基极连接。通过合理设置第一分压电阻 101与第二分压电阻102的值,使得当电容器3上的电压升高到一定值时,相应第二分压电阻 102上的分压达到大于所述参考电压Uref的程度,这时,比较器103的输出端向所述npn型三 极管输出高电平,将所述三极管开关导通,进而达到接入所述吸收电路7的目的;相应的,当 电容器3上的电压降低到一定值时,相应第二分压电阻1〇2上的分压达不到大于所述参考电 压Uref的程度,这时,比较器103的输出端向所述npn型三极管输出低电平,将所述三极管开 关断开。这种采用比较器来控制三极管开关的结构,能够避免由于第二分压电阻1〇2上的电 压过大而对三极管开关造成损坏。
[0040] 除了将npn型三极管作为接入开关以外,本领域技术人员还能够采用M0SFET管或 IGBT等任何具有当输入大于一定电压值时能够将线路导通的具有开关功能的元器件,这些 元器件不限于现有技术,在本发明之后公开的具有上述功能的元器件也能够使用在本发明 的实施例中,此处不再赘述。
[0041] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1. 一种功率变换电路,所述功率变换电路包括整流模块(1)、电感器(2)、电容器(3)、逆 变电路⑷以及控制模块(5),所述电感器⑵、电容器⑶与所述整流模块⑴串联,所述逆 变电路(4)并联设置在电容器(3)上,所述控制模块⑸与所述逆变电路(4)连接,用于控制 所述逆变电路(4)输出三相交流电,所述逆变电路⑷与电机(6)连接,所述逆变电路(4)输 出的三相交流电用于驱动所述电机^3)运行,其特征在于,吸收电路C7)与接入开关⑻串联 形成串联体,且所述串联体与电容器(3)相并联,开关驱动电路(1〇)设置为与所述电容器 (3)并联,所述接入开关(8)能够在开关驱动电路(10)的驱动下接通或断开所述吸收电路 ⑺。
2. 根据权利要求1所述的功率变换电路,其特征在于,所述吸收电路(7)由第一吸收电 阻(71)和吸收电容(72)串联形成。
3. 根据权利要求1所述的功率变换电路,其特征在于,所述吸收电路(7)由第一吸收电 阻(71)和吸收电容(72)并联形成。
4. 根据权利要求1所述的功率变换电路,其特征在于,第一吸收电阻(71)和吸收电容 (72)并联形成并联体,所述并联体再与第二吸收电阻(73)串联,构成吸收电路(7)。
5. 根据权利要求1〜4任一所述的功率变换电路,其特征在于,所述接入开关(8)为三极 管开关。
6. 根据权利要求5所述的功率变换电路,其特征在于,所述三极管开关为npn型三极管, 在所述三极管开关的集电极与发射极之间连接控压二极管(81),且所述控压二极管(81)的 正极与三极管开关的发射极连接,控压二极管(81)的负极与三极管开关的集电极连接。
7. 根据权利要求6所述的功率变换电路,其特征在于,所述开关驱动电路(10)为分压电 路。
8. 根据权利要求6所述的功率变换电路,其特征在于,所述开关驱动电路(10)由第一分 压电阻(101)、第二分压电阻(102)和比较器(103)组成,所述第一分压电阻(101)和第二分 压电阻(102)串联形成分压电路,所述比较器(103)的正极接在第一分压电阻(101)与第二 分压电阻(102)之间,所述比较器(103)的负极连接参考电压,所述比较器(103)的输出端与 所述三极管开关的基极连接。
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