CN110495088A - 逆变器电源装置 - Google Patents

逆变器电源装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110495088A
CN110495088A CN201880023690.9A CN201880023690A CN110495088A CN 110495088 A CN110495088 A CN 110495088A CN 201880023690 A CN201880023690 A CN 201880023690A CN 110495088 A CN110495088 A CN 110495088A
Authority
CN
China
Prior art keywords
inverter unit
inverter
switch element
signal
driving circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880023690.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110495088B (zh
Inventor
三泽司
滨野善行
森川彻也
田畑芳行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of CN110495088A publication Critical patent/CN110495088A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110495088B publication Critical patent/CN110495088B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/493Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode the static converters being arranged for operation in parallel
    • 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
    • H02M1/0043Converters switched with a phase shift, i.e. interleaved

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

分别具有第一至第四开关元件(Q1~Q4、Q21~Q24)的第一和第二逆变器单元(IU1、IU2)并列连接。该第一逆变器单元的第一开关元件(Q1)的发射极侧经由第一电力变换变压器(MTr1)的初级侧连接到第二逆变器单元的第四开关元件(Q24)的集电极侧。第一逆变器单元的第四开关元件(Q4)的集电极侧经由第二电力变换变压器(MTr2)的初级侧连接到第二逆变器单元的第一开关元件(Q21)的发射极侧。

Description

逆变器电源装置
技术领域
本公开涉及具有并列连接了逆变器单元的逆变器电路的电弧焊机的逆变器电源装置。
背景技术
近年,随着半导体元件的发展,对能够进行高电流输出的电弧焊机的需求提高。在某个电弧焊机中,通过并联连接多个逆变器电路,实现进一步的高电流输出。
然而,由于并列连接的各逆变器电路的开关的定时产生偏差,因此有时在各逆变器电路中流动的电流中产生不平衡。该定时的偏差例如由于用于驱动逆变器电路的驱动电路内的各元件的特性的偏差、布线电感而产生。
在某个以往技术中,为了消除不平衡,检测与各逆变器电路的后级连接的主变压器的次级侧的输出电压,根据检测的各输出电压求出各逆变器电路的平均输出电压。并且,对控制各个逆变器电路的脉冲宽度调制信号的脉冲宽度进行修正,使得平均电压和各输出电压相同。由此,各逆变器电路的接通期间的偏差被抑制,并列连接的各逆变器电路的输出电流变得平衡(例如专利文献1)
在先技术文献
专利文献]
专利文献1:日本特开2009-189174号公报
发明内容
在以往技术中,为了使各个逆变器电路中流动的电流平衡,需要输出电压探测传感器和对输出进行运算的控制电路。因此,以往技术具有成本增加、电路结构复杂化这样的课题。
本公开提供一种能够实现电路的简易化以及低成本化的逆变器电源装置。
本公开的一个方式所涉及的逆变器电源装置具备:逆变器电路、第一驱动电路、第二驱动电路、第一电力变换变压器以及第二电力变换变压器,所述逆变器电路包括并列连接的第一逆变器单元以及第二逆变器单元,所述第一逆变器单元以及第二逆变器单元分别包括第一组和第二组,所述第一组具有串联连接的第一开关元件和第二开关元件,所述第二组具有串联连接的第三开关元件和第四开关元件,并与第一组并列连接,所述第一驱动电路对第一逆变器单元内的各个开关元件输入驱动信号,并使第一逆变器单元进行开关动作,所述第二驱动电路对第二逆变器单元内的各个开关元件输入驱动信号,并使第二逆变器单元进行开关动作。
第一逆变器单元内的第一开关元件的低电位侧端子经由第一电力变换变压器的初级侧与第二逆变器单元内的第四开关元件的高电位侧端子连接,并且,第一逆变器单元内的第四开关元件的高电位侧端子经由第二电力变换变压器的初级侧与第二逆变器单元内的第一开关元件的低电位侧端子连接。
本公开的一个方式所涉及的逆变器电源装置通过设计布线方式,将在并列连接的各逆变器单元中流动的电流的不平衡状态改善为平衡。由此,能够抑制向各开关元件、各变压器等的发热的偏差。因此,能够有助于逆变器电源装置的高寿命化、可靠性提高。进而,不需要根据各变压器的次级侧的输出电压的探测来对各逆变器单元中流动的电流进行平衡化的平衡用的控制电路。因此,能够实现逆变器电源装置的电路的简易化且低成本化。
附图说明
图1是示出本公开的实施方式中的逆变器电源装置的电路结构的图。
图2是示出本公开的实施方式中的各开关元件的动作状况的图。
图3是示出本公开的实施方式中的电流路径1的图。
图4是示出本公开的实施方式中的电流路径2的图。
具体实施方式
基于图1至图4说明本公开的实施方式所涉及的一个例子。
图1示出了本公开的实施方式所涉及的电弧焊机中的逆变器电源装置的一部分。该逆变器电源装置具备:第一以及第二逆变器单元IU1、IU2;用于分别驱动第一以及第二逆变器单元IU1、IU2的第一以及第二驱动电路Dr1、Dr2;以及为了得到适于电弧焊接的电流和电压而进行电力变换的第一以及第二电力变换变压器MTr1、MTr2。
第一逆变器单元IU1包括:具有串联连接的第一开关元件Q1和第二开关元件Q2的第一组、和具有串联连接的第三开关元件Q3和第四开关元件Q4并与第一组并列连接的第二组。第二逆变器单元IU2包括:具有串联连接的第一开关元件Q21和第二开关元件Q22的第一组、和具有串联连接的第三开关元件Q23和第四开关元件Q24并与第一组并列连接的第二组。第一以及第二逆变器单元并列连接。第一以及第二逆变器单元IU1、IU2构成逆变器电路3。
各开关元件Q1~Q4、Q21~Q24具有作为控制端子的基极B、作为高电位侧端子的集电极C、作为低电位侧端子的发射极E这三个电极。开关元件可以是IGBT(Insulated GateBipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)等。IGBT具有栅极、集电极、发射极这三个电极。IGBT的栅极、集电极以及发射极分别对应于开关元件的基极B、集电极C以及发射极E。MOSFET具有栅极、源极、漏极这三个电极。MOSFET的栅极、源极以及漏极分别对应于开关元件的基极B、集电极C以及发射极E。
本实施方式的逆变器电源装置的特征在于,为了使分别在第一以及第二逆变器单元IU1、IU2中流动的逆变器电流平衡,如图1所示使第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2连接。
具体地,第一逆变器单元IU1包括:具有串联连接的第一开关元件Q1和第二开关元件Q2的第一组、以及具有串联连接的第三开关元件Q3和第四开关元件Q4的第二组。通过第一组和第二组并列连接,第一~第四开关元件Q1~Q4桥式连接。
此外,第二逆变器单元IU2包括:具有串联连接的第一开关元件Q21和第二开关元件Q22的第一组、以及具有串联连接的第三开关元件Q23和第四开关元件Q24的第二组。通过第一组和第二组并列连接,第一~第四开关元件Q21~Q24桥式连接。
并且,第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2并列连接。
进而,逆变器电源装置具备向第一逆变器单元IU1内的第一~第四开关元件Q1~Q4输入驱动信号并使第一逆变器单元IU1进行开关动作的第一驱动电路Dr1。此外,逆变器电源装置具备向第二逆变器单元IU2内的第一~第四开关元件Q21~Q24输入驱动信号并使第二逆变器单元IU2进行开关动作的第二驱动电路Dr2。
逆变器电源装置还具备第一电力变换变压器MTr1和第二电力变换变压器MTr2。
第一逆变器单元IU1内的第一开关元件Q1的发射极E侧经由第一电力变换变压器MTr1的初级侧通过布线(H1、H2)连接到第二逆变器单元IU2内的第四开关元件Q24的集电极C侧。此外,与此同时,第一逆变器单元IU1内的第四开关元件Q4的集电极C侧经由第二电力变换变压器MTr2的初级侧通过布线(H3、H4)连接到第二逆变器单元IU2内的第一开关元件Q21的发射极E侧。
另外,为了使第一以及第二各逆变器单元IU1、IU2中流动的逆变器电流平衡,优选布线H1、布线H2、布线H3以及布线H4的各布线长度相等。
布线H1是从第一开关元件Q1的发射极E侧连接到第一电力变换变压器MTr1的初级侧(一次绕组)的一端侧的布线。
布线H2是从第一电力变换变压器MTr1的初级侧(一次绕组)的另一端侧连接到第四开关元件Q24的集电极C侧的布线。
布线H3是从第一开关元件Q21的发射极E侧连接到第二电力变换变压器MTr2的初级侧(一次绕组)的一端侧的布线。
布线H4是从第二电力变换变压器MTr2的初级侧(一次绕组)的另一端侧连接到第四开关元件Q4的集电极C侧的布线。
第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2通过PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)驱动进行动作。第一以及第二驱动电路Dr1、Dr2分别生成驱动信号。各驱动信号具有第一指令值的信号(信号1)以及第二指令值的信号(信号2)。第一指令值的信号(信号1)和第二指令值的信号(信号2)具有接通和断开的动作定时相互反转的关系。理想的是,来自第一驱动电路Dr1的第一指令值的信号(信号1)与来自第二驱动电路Dr2的第一指令值的信号(信号1)相同。但是,如后所述,现实中它们可以具有一些定时偏差。对于来自第一驱动电路Dr1的第二指令值的信号(信号2)和来自第二驱动电路Dr2的第二指令值的信号(信号2)也是同样的。
从第一驱动电路Dr向第一逆变器单元IU1中的第一开关元件Q1、第二开关元件Q2、第三开关元件Q3以及第四开关元件Q4中的至少一个输入驱动信号。此外,从第二驱动电路Dr2向第二逆变器单元IU2中的第一开关元件Q21、第二开关元件Q22、第三开关元件Q23以及第四开关元件Q24中的至少一个输入驱动信号。
第一指令值的信号(信号1)分别输入到第一开关元件Q1、第四开关元件Q4、第一开关元件Q21以及第四开关元件Q24。第二指令值的信号(信号2)分别输入到第二开关元件Q2、第三开关元件Q3、第二开关元件Q22以及第三开关元件Q23。
这样,第一指令值(信号1)的信号分别输入到第一逆变器单元IU1内的第一开关元件Q1和第四开关元件Q4、第二逆变器单元IU2内的第一开关元件Q21和第四开关元件Q24。此外,接通以及断开的定时动作与第一指令值的信号(信号1)的定时反转的第二指令值的信号(信号2)输入到第一逆变器单元IU1内的第二开关元件Q2和第三开关元件Q3、第二逆变器单元IU2内的第二开关元件Q22和第三开关元件Q23。
通过布线(H1、H2),第一逆变器单元IU1的第一开关元件Q1的发射极E侧经由第一电力变换变压器MTr1的初级侧连接到第二逆变器单元IU2的第四开关元件Q24的集电极C侧。此外,通过布线(H3、H4),第一逆变器单元IU1的第四开关元件Q4的集电极C侧经由第二电力变换变压器MTr2的初级侧连接到第二逆变器单元IU2的第一开关元件Q21的发射极E侧。需要使第一电力变换变压器MTr1和第二电力变换变压器MTr2的基于绕组的卷绕方向的极性的方向相互相等。
本实施方式的逆变器电源装置布线为第一电力变换变压器MTr1和第二电力变换变压器MTr2的基于绕组的卷绕方向的极性的方向相互相等。
接下来,使用图2说明电路动作。
图2所示的是通过期间T1到期间T8表示各开关元件Q1~Q4、Q21~Q24的动作状况和由第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2构成的逆变器电路3的导通动作状况。
在此,期间T1、期间T5表示第一逆变器单元IU1内的开关元件Q1~Q4和第二逆变器单元IU2内的开关元件Q21~Q24接通的定时的偏差的期间。该偏差是由于第一以及第二驱动电路Dr1、Dr2内的元件的特性的偏差、布线的寄生电感等而产生的、设计者不希望的偏差。
具体地,期间T1是通过第一驱动电路Dr1的驱动信号(信号1)而第一逆变器单元IU1内的第一开关元件Q1以及第四开关元件Q4接通的定时、和通过第二驱动电路Dr2的驱动信号(信号1)而第二逆变器单元IU2内的第一开关元件Q21以及第四开关元件Q24接通的定时的偏差。
此外,期间T5是通过第一驱动电路Dr1的驱动信号(信号2)而第一逆变器单元IU1内的第二开关元件Q2以及第三开关元件Q3接通的定时、和通过第二驱动电路Dr2的驱动信号(信号2)而第二逆变器单元IU2内的第二开关元件Q22以及第三开关元件Q23接通的定时的偏差。
期间T2、期间T6表示通过第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2均接通从而逆变器电路3导通,该逆变器电路3输出电力的导通期间。
期间T3、期间T7表示第一逆变器单元IU1内的开关元件Q1~Q4和第二逆变器单元IU2内的开关元件Q21~Q24断开的定时的偏差的期间,与期间T1、期间T5同样,表示设计者不希望的偏差的期间。该偏差是由于第一以及第二驱动电路Dr1、Dr2内的元件的特性的偏差、布线的寄生电感等而产生的。
期间T4、期间T8表示由第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2构成的逆变器电路3内的全部的开关元件为断开的死区时间(deadtime)的期间。
另外,在图2所示的例子中,从第一开关元件Q1和第四开关元件Q4开始接通,经过期间T1后,第一开关元件Q21和第四开关元件Q24接通,但接通的定时的顺序也可以相反。对于第二开关元件Q2、第三开关元件Q3、第二开关元件Q22以及第三开关元件Q23也是同样的。
在期间T1到期间T4中,第一开关元件Q1、第四开关元件Q4、第一开关元件Q21以及第四开关元件Q24进行动作,第二开关元件Q2、第三开关元件Q3、第二开关元件Q22以及第三开关元件Q23始终成为断开状态。
在期间T1中,第一开关元件Q1和第四开关元件Q4先行成为接通状态,第一开关元件Q21和第四开关元件Q24保持断开状态。由于第二逆变器单元IU2是断开的,因此逆变器电路3不导通,不输出电力。
在期间T2中,第一开关元件Q1、第四开关元件Q4、第一开关元件Q21以及第四开关元件Q24均成为接通状态。即,第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2均成为接通。由此,形成图3所示的电流路径1。通过逆变器电流i1和逆变器电流i2在电流路径1中流动,从而向第一电力变换变压器MTr1和第二电力变换变压器MTr2供给电力。
具体地,逆变器电流i1通过第一逆变器单元IU1内的第一开关元件Q1,经由第一电力变换变压器MTr1的初级侧,通过第二逆变器单元IU2内的第四开关元件Q24。逆变器电流i2通过第二逆变器单元IU2内的第一开关元件Q21,经由第二电力变换变压器MTr2的初级侧,通过第一逆变器单元IU1内的第四开关元件Q4。
这样,第一逆变器单元IU1内的第一开关元件Q1和第四开关元件Q4通过来自第一驱动电路Dr1的驱动信号(信号1)而接通。第二逆变器单元IU2内的第一开关元件Q21和第四开关元件Q24通过来自第二驱动电路Dr2的驱动信号(信号1)而接通。
此外,输入到第一逆变器单元IU1的第一逆变器电流i1通过第一逆变器单元IU1内的第一开关元件Q1,经由第一电力变换变压器MTr1的初级侧而通过第二逆变器单元IU2内的第四开关元件Q24。
此外,与此同时,输入到第二逆变器单元IU2的第二逆变器电流i2通过第二逆变器单元IU2内的第一开关元件Q21,经由第二电力变换变压器MTr2的初级侧,通过第一逆变器单元IU1内的第四开关元件Q4。
在来自第一驱动电路Dr1和第二驱动电路Dr2的各驱动信号(信号1)均表示接通的情况下,从第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2分别向第一电力变换变压器MTr1和第二电力变换变压器MTr2同时输出电力。
在期间T3中,第一开关元件Q1和第四开关元件Q4先行成为断开状态,第一开关元件Q21和第四开关元件Q24保持接通状态。由于第一逆变器单元IU1是断开的,因此逆变器电路3不导通,不输出电力。
在期间T4中,第一开关元件Q1、第四开关元件Q4、第一开关元件Q21以及第四开关元件Q24均为断开状态。期间T4是由设计者设定的死区时间,是用于防止在第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2内流过贯通电桥的短路电流的期间。通过设置死区时间,能够防止各开关元件破坏。
在期间T5到期间T8中,第二开关元件Q2、第三开关元件Q3、第二开关元件Q22以及第三开关元件Q23进行动作,第一开关元件Q1、第四开关元件Q4、第一开关元件Q21以及第四开关元件Q24始终成为断开状态。
在期间T5中,第二开关元件Q2和第三开关元件Q3先行成为接通状态,第二开关元件Q22和第三开关元件Q23保持断开状态。由于第二逆变器单元IU2是断开的,逆变器电路3不导通,不输出电力。
在期间T6中,第二开关元件Q2、第三开关元件Q3、第二开关元件Q22以及第三开关元件Q23均成为接通状态。即,第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2均成为接通。由此,形成图4所示的电流路径2。通过逆变器电流i3和逆变器电流i4在电流路径2中流动,从而向第一电力变换变压器MTr1和第二电力变换变压器MTr2供给电力。
逆变器电流i3通过第一逆变器单元IU1内的第三开关元件Q3,经由第二电力变换变压器MTr2的初级侧,通过第二逆变器单元IU2内的第二开关元件Q22。逆变器电流i4通过第二逆变器单元IU2内的第三开关元件Q23,经由第一电力变换变压器MTr1的初级侧,通过第一逆变器单元IU1内的第二开关元件Q2。
这样,第一逆变器单元IU1内的第二开关元件Q2和第三开关元件Q3通过来自第一驱动电路Dr1的驱动信号(信号2)而接通。第二逆变器单元IU2内的第二开关元件Q22和第三开关元件Q23通过来自第二驱动电路Dr2的驱动信号(信号2)而接通。
此外,输入到第一逆变器单元IU1的第三逆变器电流i3通过第一逆变器单元IU1内的第三开关元件Q3,经由第二电力变换变压器MTr2的初级侧,通过第二逆变器单元IU2内的第二开关元件Q22。
此外,与此同时,输入到第二逆变器单元IU2的第四逆变器电流i4通过第二逆变器单元IU2内的第三开关元件Q23,经由第一电力变换变压器MTr1的初级侧,通过第一逆变器单元IU1内的第二开关元件Q2。
在来自第一驱动电路Dr1和第二驱动电路Dr2的驱动信号(信号2)均表示接通的情况下,从第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2分别向第一电力变换变压器MTr1和第二电力变换变压器MTr2同时输出电力。
在期间T7中,第二开关元件Q2和第三开关元件Q3先行成为断开状态,第二开关元件Q22和第三开关元件Q2保持接通状态。由于第一逆变器单元IU1是断开的,因此逆变器电路3不导通,不输出电力。
在期间T8中,第二开关元件Q2、第三开关元件Q3、第二开关元件Q22以及第三开关元件Q23均为断开状态。期间T8与期间T4一样是由设计者设定的死区时间,是用于防止在第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2内流过贯通电桥的短路电流的期间。通过设置死区时间,能够防止各开关元件破坏。
如上所述,使用图2以及图3说明的上述电流路径1、2交替地采用不同驱动电路的开关元件。换言之,形成逆变器电流流过的路径的两个开关元件通过来自不同驱动电路的驱动信号驱动。例如,逆变器电流i1的流路由第一开关元件Q1和第四开关元件Q24形成。第一开关元件Q1通过来自第一驱动电路Dr1的驱动信号(信号1)驱动。第四开关元件Q24通过来自第二驱动电路Dr2的驱动信号(信号1)驱动。由此,即使由于第一以及第二驱动电路Dr1、Dr2内的元件的特性的偏差,产生了不希望的接通或者断开的定时的偏差,各逆变器单元IU1、IU2进行电力变换的期间也相等。此外,即使存在先行成为接通状态的任意的开关元件,由于成对的开关元件不成为接通状态,因此逆变器电路3不导通。因为这是考虑了第一以及第二驱动电路Dr1、Dr2彼此的特性发生了偏差的布线方式。
此外,即使在来自第一以及第二驱动电路Dr1、Dr2的驱动信号中产生了不希望的接通定时的偏差的情况下,或者产生了断开定时的偏差的情况下,或者产生了接通定时和断开定时这两者的偏差的情况下,第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2的导通期间也相等,各逆变器电流i1~i4均衡地流动。
这样,在本实施方式的逆变器电源装置中,第一逆变器单元IU1内的第一开关元件Q1的发射极E侧经由第一电力变换变压器MTr1的初级侧连接到第二逆变器单元IU2内的第四开关元件Q24的集电极C侧。此外,第一逆变器单元IU1内的第四开关元件Q4的集电极C侧经由第二电力变换变压器MTr2的初级侧连接到第二逆变器单元IU2内的第一开关元件Q21的发射极E侧。
对于第一、第二逆变器单元(IU1、IU2),分别从第一,第二驱动电路(Dr1、Dr2)供给驱动信号。各驱动信号包含开关的接通以及断开的动作定时反转的信号(信号1、信号2)。如上所述,在来自第一驱动电路Dr1的驱动信号和来自第二驱动电路Dr2的驱动信号之间,存在产生不希望的接通定时的偏差、或者断开定时的偏差、或者接通定时和断开定时这两者的偏差的情况。即使在这种情况下,在来自第一驱动电路Dr1和第二驱动电路Dr2的驱动信号均表示接通的情况下,从第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2分别向第一电力变换变压器MTr1和第二电力变换变压器MTr2同时输出电力。即,由第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2构成的逆变器电路3能够导通并输出电力。另一方面,在来自第一驱动电路Dr1的驱动信号和来自第二驱动电路Dr2的驱动信号中的任意一个表示断开的情况下,逆变器电路3不导通,不输出电力。
因此,第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2的导通期间,换言之,导通定时相等,电感等电阻成分被平均化,不平衡被消除。因此,在第一逆变器单元IU1和第二逆变器单元IU2中流动的各逆变器电流i1~i4被平衡化,从而均匀地流动。
工业实用性
本公开的技术作为在并列连接的逆变器中保持电流平衡的简易且低价的方法而在产业上有用。
附图标记说明
Q1、Q21 第一开关元件
Q2、Q22 第二开关元件
Q3、Q23 第三开关元件
Q4、Q24 第四开关元件
IU1 第一逆变器单元
IU2 第二逆变器单元
MTr1 第一电力变换变压器
MTr2 第二电力变换变压器
Dr1 第一驱动电路
Dr2 第二驱动电路
H1、H2、H3、H4 布线
i1、i2、i3、i4 逆变器电流
3 逆变器电路。

Claims (5)

1.一种逆变器电源装置,
具备:逆变器电路、第一驱动电路、第二驱动电路、第一电力变换变压器以及第二电力变换变压器,所述逆变器电路包括并列连接的第一逆变器单元以及第二逆变器单元,所述第一逆变器单元以及第二逆变器单元分别包括第一组和第二组,所述第一组具有串联连接的第一开关元件和第二开关元件,所述第二组具有串联连接的第三开关元件和第四开关元件,并与所述第一组并列连接,
所述第一驱动电路对所述第一逆变器单元内的各个开关元件输入驱动信号,并使所述第一逆变器单元进行开关动作,
所述第二驱动电路对所述第二逆变器单元内的各个开关元件输入驱动信号,并使所述第二逆变器单元进行开关动作,
所述第一逆变器单元内的所述第一开关元件的低电位侧端子经由所述第一电力变换变压器的初级侧与所述第二逆变器单元内的所述第四开关元件的高电位侧端子连接,并且所述第一逆变器单元内的所述第四开关元件的高电位侧端子经由所述第二电力变换变压器的初级侧与所述第二逆变器单元内的所述第一开关元件的低电位侧端子连接。
2.根据权利要求1所述的逆变器电源装置,其中,
所述第一逆变器单元内的所述第一开关元件和所述第四开关元件通过来自所述第一驱动电路的所述驱动信号接通,所述第二逆变器单元内的所述第一开关元件和所述第四开关元件通过来自所述第二驱动电路的所述驱动信号接通,
输入到所述第一逆变器单元的第一逆变器电流通过所述第一逆变器单元内的所述第一开关元件,经由所述第一电力变换变压器的初级侧而通过所述第二逆变器单元内的所述第四开关元件,并且输入到所述第二逆变器单元的第二逆变器电流从所述第二逆变器单元内的所述第一开关元件经由所述第二电力变换变压器的初级侧,通过所述第一逆变器单元内的所述第四开关元件,在来自所述第一驱动电路和所述第二驱动电路的所述驱动信号均表示接通的情况下,从所述第一逆变器单元和所述第二逆变器单元分别向所述第一电力变换变压器和所述第二电力变换变压器同时输出电力。
3.根据权利要求1所述的逆变器电源装置,其中,
所述第一逆变器单元内的所述第二开关元件和所述第三开关元件通过来自所述第一驱动电路的所述驱动信号接通,所述第二逆变器单元内的所述第二开关元件和所述第三开关元件通过来自所述第二驱动电路的所述驱动信号接通,
输入到所述第一逆变器单元的第三逆变器电流通过所述第一逆变器单元内的所述第三开关元件,经由第二电力变换变压器的初级侧而通过所述第二逆变器单元内的所述第二开关元件,并且输入到所述第二逆变器单元的第四逆变器电流从所述第二逆变器单元内的所述第三开关元件经由所述第一电力变换变压器的初级侧,通过所述第一逆变器单元内的所述第二开关元件,在来自所述第一驱动电路和所述第二驱动电路的所述驱动信号均表示接通的情况下,从所述第一逆变器单元和所述第二逆变器单元分别向所述第一电力变换变压器和所述第二电力变换变压器同时输出电力。
4.根据权利要求2或3所述的逆变器电源装置,其中,
来自所述第一以及第二驱动电路的各驱动信号包括第一指令值的信号、和接通以及断开的动作定时与所述第一指令值的信号的定时反转的第二指令值的信号,
所述第一指令值的信号输入到所述第一逆变器单元内的所述第一开关元件和所述第四开关元件、以及所述第二逆变器单元内的所述第一开关元件和所述第四开关元件,所述第二指令值的信号输入到所述第一逆变器单元内的所述第二开关元件和所述第三开关元件、以及所述第二逆变器单元内的所述第二开关元件和所述第三开关元件。
5.根据权利要求4所述的逆变器电源装置,其中,
所述逆变器电源装置布线为所述第一电力变换变压器和所述第二电力变换变压器的基于绕组的卷绕方向的极性的方向相互相等。
CN201880023690.9A 2017-04-13 2018-03-22 逆变器电源装置 Active CN110495088B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-079335 2017-04-13
JP2017079335 2017-04-13
PCT/JP2018/011252 WO2018190093A1 (ja) 2017-04-13 2018-03-22 インバータ電源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110495088A true CN110495088A (zh) 2019-11-22
CN110495088B CN110495088B (zh) 2021-04-06

Family

ID=63792486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880023690.9A Active CN110495088B (zh) 2017-04-13 2018-03-22 逆变器电源装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7113182B2 (zh)
CN (1) CN110495088B (zh)
WO (1) WO2018190093A1 (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008079487A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Nippon Reliance Kk 交流電源装置
CN101920379A (zh) * 2010-08-03 2010-12-22 株式会社大亨 电弧焊机
CN102857134A (zh) * 2012-10-09 2013-01-02 中国科学院电工研究所 无线电能传输装置的高频逆变电源及其倍频控制方法
CN104124882A (zh) * 2014-06-10 2014-10-29 周细文 一种可变频变压的多电平大功率电压源
CN104638969A (zh) * 2013-11-15 2015-05-20 通用电气公司 半桥逆变器、使用该半桥逆变器的电子镇流器和灯具
WO2016103942A1 (ja) * 2014-12-25 2016-06-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03189079A (ja) * 1989-12-18 1991-08-19 Honda Motor Co Ltd 直流抵抗溶接装置
US5408404A (en) * 1993-03-25 1995-04-18 Rockwell International Corp. High frequency interleaved DC-to-AC power converter apparatus
ES2201937B1 (es) * 2003-11-03 2005-02-01 Bsh Electrodomesticos España, S.A. Procedimiento para el funcionamiento de un circuito convertidor.
CN102437765B (zh) * 2011-10-17 2015-09-23 华为技术有限公司 一种逆变器拓扑电路、逆变方法和一种逆变器
US9614461B2 (en) * 2014-12-02 2017-04-04 Princeton Power Systems, Inc. Bidirectional high frequency variable speed drive for CHP (combined heating and power) and flywheel applications

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008079487A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Nippon Reliance Kk 交流電源装置
CN101920379A (zh) * 2010-08-03 2010-12-22 株式会社大亨 电弧焊机
CN102857134A (zh) * 2012-10-09 2013-01-02 中国科学院电工研究所 无线电能传输装置的高频逆变电源及其倍频控制方法
CN104638969A (zh) * 2013-11-15 2015-05-20 通用电气公司 半桥逆变器、使用该半桥逆变器的电子镇流器和灯具
CN104124882A (zh) * 2014-06-10 2014-10-29 周细文 一种可变频变压的多电平大功率电压源
WO2016103942A1 (ja) * 2014-12-25 2016-06-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018190093A1 (ja) 2020-02-27
WO2018190093A1 (ja) 2018-10-18
CN110495088B (zh) 2021-04-06
JP7113182B2 (ja) 2022-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205725692U (zh) 用于驱动功率开关的栅极驱动器电路
KR101969785B1 (ko) 반도체 장치 콘트롤러들
Elgenedy et al. A modular multilevel-based high-voltage pulse generator for water disinfection applications
US20110285378A1 (en) Drive device
CN106208634B (zh) 用于电流/功率平衡的方法和装置
JP2007074771A (ja) 電圧駆動型スイッチング回路、多相インバータ装置、および、電圧駆動型スイッチング制御方法
US10020731B2 (en) Power switch circuit
CN112838759A (zh) 降压转换器及其控制方法
CN101005238B (zh) 电开关器件
EP2919377A1 (en) Inverter device
KR100671788B1 (ko) 파워 모듈 회로
KR20130040453A (ko) 짝수-레벨 인버터
US10333428B2 (en) Resonant load power conversion device and time division operation method for resonant load power conversion device
US9660643B2 (en) Method and apparatus to improve power device reliability
CN103534946A (zh) 控制绝缘栅型开关元件的栅极的电位的半导体装置及电路
CN108471247B (zh) 三电平逆变器的控制方法、装置和系统
CN110495088A (zh) 逆变器电源装置
CN101542905A (zh) 反相器电路
CN101622778B (zh) 直流电源设备
JP2022520864A (ja) ブリッジ回路のパワー半導体スイッチをオフにする方法、ブリッジ回路、およびブリッジ回路を含むインバータ
CN101483426B (zh) 输出驱动电路
CN104753475A (zh) X类放大器
CN111900967A (zh) 一种igbt驱动互锁电路及igbt电路
CN102270546A (zh) 继电器驱动电路
JP2005516575A (ja) 負荷のための電気信号を生成するための電気ブリッジを有するシステム及びかようなシステムのための制御ユニット

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant