CN201113806Y - 大功率高压功率单元低压控制电源 - Google Patents

大功率高压功率单元低压控制电源 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种大功率高压功率单元低压控制电源，大功率高压功率单元低压控制电源，其特征是：包括高隔离耐压变压器和整流滤波电路，所述高隔离耐压变压器的一次绕组连接市电或开关电源、二次绕组连接整流滤波电路的交流输入端，整流滤波电路的直流输出端连接功率单元的控制电路的电源电源端；高隔离耐压变压器的个数为n，其中n为功率单元的个数，各单元采用相同型号配置。本实用新型由于使功率单元驱动高电压部分与控制电源部分独立，不会因为功率单元的功率部分无压而造成设备的控制系统故障，可以大大减少调试时间，避免功率单元的故障而造成设备损坏。大大方便维护与调试工作，具有实际推广应用意义。

Description

大功率高压功率单元低压控制电源
技术领域
本实用新型涉及一种大功率高压功率单元低压控制电源，是一种应用于大功率电力电子产品的低电压控制电源，特别适用于高压大功率逆变器、软启动器等电力电子产品。属于电力电子技术领域。
背景技术
模块化的功率单元是大功率电力电子产品的重要组成部分，这类电力电子产品涉及高压、大功率或高压大功率的整流、逆变、变频等电力功率转换产品。在控制上每个功率单元所处的电位为高压，根据电力设备电气绝缘性能要求各功率单元对大地、设备外壳等需相当的绝缘耐压要求。
目前，市场上所用的功率单元控制电源，一般采用功率单元内部处于高电位的功率主电路的滤波电容直流电压作为控制电源变压器或开关电源的电源。其特点是：采用高电位进线交流电源作为电源，电源与控制电路均处于高电位端，无需高耐压隔离要求。但是由于电源来自高压电源，因此存在如下缺点：导致只有在系统中接入高压电才能对功率单元的控制部分进行调试，这样在系统未调试或出现故障停机后，不能进行包括功率单元在内的整个系统控制部分的检测监视，无法实现在低压电源情况下对功率回路输出波形进行检查、调试，一旦功率单元的控制部分出现问题，就可能造成设备故障，需要增加调试时间，甚至可能造成设备损坏。
实用新型内容
本实用新型的目的，是为了提供一种大功率高压功率单元低压控制电源。特别适用于高压大功率逆变器等电力电子产品。
本实用新型的目的可以通过如下措施达到：
大功率高压功率单元低压控制电源，其结构特点是：包括高隔离耐压变压器和整流滤波电路，所述高隔离耐压变压器的一次绕组连接市电或开关电源Vi、二次绕组连接整流滤波电路的交流输入端，整流滤波电路的直流输出端连接功率单元的控制电路的电源电源端；高隔离耐压变压器的个数为n，其中n为功率单元的个数，各单元采用相同型号配置。
所述高隔离变压器将市电或开关电源降压后输入整流滤波电路的交流输入端，整流滤波电路将低压交流电压转换成低压直流电输入大功率高压逆变器等电力电子装置的功率单元的控制电路电源，实现大功率电力电子装置的高压工作电源与控制部分的低压工作电源独立分开的目的。
本实用新型的目的还可以通过如下措施达到：
本实用新型的一种实施方式是：高隔离耐压变压器包括一次绕组及引出线、二次绕组及引出线和铁芯，在一次绕组及引出线与二次绕组及引出线之间设有绝缘隔离层，绝缘隔离层可以由环氧树脂浇封形成或绝缘硅胶灌封形成，铁芯接地；与二次绕组对应，整流滤波电路可采用常规交-直流整流滤波电路。
本实用新型的一种实施方式是：铁芯上还可以固定连接支撑安装板，该支撑安装板中设有若干个安装孔，铁芯和支撑安装板板接地。
本实用新型的一种实施方式是：绝缘隔离层可以设置成耐受15～32kV电压的材料、结构。
本实用新型的一种实施方式是：一次绕组及引出线的允许输入电压可以为≤380V交流电压，二次绕组及引出线的允许输出电压可以为≤40V交流电压。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型由于采用高耐压隔离电源变压器，使功率单元驱动高电压部分与控制电源部分独立，在没有接入高压情况下实现对功率单元的状态监视与控制波形监视，这样，即使系统中没有接入高压电也能对功率单元的控制部分进行调试，就算在系统未调试或出现故障停机后，也能进行包括功率单元在内的整个系统控制部分的检测监视，只要市电正常，就能实现在低压电源情况下对功率回路输出波形进行检查、调试，不会因为功率单元的功率部分无压而造成设备的控制系统故障，可以大大减少调试时间，避免功率单元的故障而造成设备损坏。大大方便维护与调试工作，具有实际推广应用意义。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的使用状态示意图。
图2是本实用新型中高隔离耐压变压器的结构示意图。
具体实施方式
具体实施例1：
参照图1，本实施例包括n个高隔离耐压变压器10和及与之连接的n个整流滤波电路11，所述高隔离耐压变压器10的一次绕组连接市电或开关电源Vi、二次绕组输出端接整流滤波电路11的输入端、形成输出直流电压电源，整流滤波电路11的输出端连接功率单元9的控制电源输入端。
参见图2，高隔离耐压变压器包括一次绕组及引出线1、二次绕组及引出线2和铁芯3，在一次绕组及引出线1与二次绕组及引出线2之间设有绝缘隔离层4，绝缘隔离层4可以由环氧树脂浇封形成或绝缘硅胶灌封形成，铁芯3上固定连接支撑安装板5，该支撑安装板5中设有若干个安装孔51，铁芯3和支撑安装板板5接地。
本实施例中：绝缘隔离层4可以设置成耐受15～32kV电压的结构。一次绕组及引出线1的允许输入电压可以为≤380V交流电压，二次绕组及引出线2的允许输出电压可以为≤40V交流电压。所述的整流滤波电路可以采用独立的常规的交流-直流-滤波-稳压电路，也可以采用其他整流滤波电路。
本实施例的工作原理如下：
如图1所示，本实用新型应用在单元级联型高压大功率逆变器中功率单元9的控制电源，单元级联型高压大功率逆变器采用多绕组进线变压器6将初级绕组进入的6kV或10kV高压的三相交流电源VT，次级绕组7分为多个降压绕组8，经降压绕组8输出的交流入电连接到功率单元9的工作电压输入端(该工作电压仍然为高电位)，各功率单元9输出串联形成高电压输出。而功率单元9内部的电力电子器件的控制、保护功能需要电源为低压直流电源，由本实用新型的整流滤波电路11提供。
本实施例中，整流滤波电路11采用现有经典的整流滤波电路。

Claims (5)

1、大功率高压功率单元低压控制电源，其特征是：包括高隔离耐压变压器和整流滤波电路，所述高隔离耐压变压器的一次绕组连接市电或开关电源、二次绕组连接整流滤波电路的交流输入端，整流滤波电路的直流输出端连接功率单元的控制电路的电源电源端；高隔离耐压变压器的个数为n，其中n为功率单元的个数，各单元采用相同型号配置。
2、根据权利要求1所述的大功率高压功率单元低压控制电源，其特征是：高隔离耐压变压器包括一次绕组及引出线(1)、二次绕组及引出线(2)和铁芯(3)，在一次绕组及引出线(1)与二次绕组及引出线(2)之间设有绝缘隔离层(4)，绝缘隔离层(4)由环氧树脂浇封形成或绝缘硅胶灌封形成以保证绝缘，铁芯(3)接地。
3、根据权利要求2所述的大功率高压功率单元低压控制电源，其特征是：铁芯(3)上固定连接支撑安装板(5)，该支撑安装板(5)中设有若干个安装孔(51)，铁芯(3)和支撑安装板板(5)接地。
4、根据权利要求2所述的大功率高压功率单元低压控制电源，其特征是：绝缘隔离层(4)设置成耐受15～32kV电压的结构。
5、根据权利要求1所述的大功率高压功率单元低压控制电源，其特征是：一次绕组及引出线(1)的允许输入电压为≤380V交流电压，二次绕组及引出线(2)的允许输出电压为≤40V交流电压。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101777826B (zh) * 2009-12-24 2013-10-23 艾默生网络能源有限公司 一种变换器装置及用于该变换器装置的辅助电路
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