CN201341112Y - 一种高压变频器功率单元的电源电路板 - Google Patents
一种高压变频器功率单元的电源电路板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201341112Y CN201341112Y CNU2009200040200U CN200920004020U CN201341112Y CN 201341112 Y CN201341112 Y CN 201341112Y CN U2009200040200 U CNU2009200040200 U CN U2009200040200U CN 200920004020 U CN200920004020 U CN 200920004020U CN 201341112 Y CN201341112 Y CN 201341112Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- circuit
- power
- power supply
- winding transformer
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 abstract 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种高压变频器功率单元的电源电路板，包括：接入直流母线电压的输入接口，输入接口连接预处理电路，所述预处理电路将输入接口的电压分为三路输出，输出至连接的双端反激电路、电压保护电路、电压测量电路；所述电压保护电路在测量电压超过阈值后，向连接的压频转换电路发送故障信号；所述电压测量电路将电压的测量值信号输出至连接的压频转换电路；所述压频转换电路将所述故障信号、测量值信号以相应的频率信号通过连接的输出接口输出；所述双端反激电路将输入的电压进行调节稳压后输出至连接的绕组变压器，绕组变压器变压后通过所述输出接口输出电压。绕组变压器为多绕组变压器，转换多种电源电路通过所述输出接口输出。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路板，特别是指一种高压变频器功率单元的电源电路板。
背景技术
随着工业控制技术的发展，对以变频器为主的电机调速装置提出了越来越高的技术要求，包括高性能的控制技术和高的可靠性。在高压变频器中，尤其是6kV和10kV等级的高压变频器，其三相功率主电路目前多采用功率单元串联的方式，而且所有功率单元完全相同。由于功率单元直接对功率和电压进行变换和处理，而且数目多，因此功率单元的性能和可靠性对于变频器的性能和可靠性至关重要。
在功率单元的控制中，所有与控制相关的直流电源的电路板的可靠性和成本都至关重要。目前市场上的产品，由于功率单元中的直流母线电压比较高，最高可超到1kV，开关电源的设计困难，所以一般都是采用了外部通过高压隔离变压器单独给每个功率单元供电的方式，这种方式不但成本大大增加，而且由于需要在功率单元外部单独安装，对系统的体积、操作人员的安全、系统的维护等都提出了较高的要求。
在高压变频器的高性能控制中，如果能够对每个功率单元的直流母线电压进行测量，可大幅提高变频器的控制性能，且有助于操作人员及早了解每个功率单元的状态。目前市场上的产品，在一些性能要求不高的应用场合，对功率单元的直流母线电压不进行测量，或者仅利用电压传感器对每相仅一个功率单元进行测量。对其他性能要求较高的应用场合，一般对于每个功率单元采用独立的电流传感器的方式进行测量。这不但增加了系统的成本，而且安装困难，维护工作量大。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型在于提供一种高压变频器功率单元的电源电路板，以解决上述需要采用外部高压隔离变压器对功率单元供电，和增加电压传感器对功率单元直流母线电压进行测量所带来的成本增加，维护量大，安装困难等问题。
为解决上述问题，本实用新型提供一种高压变频器功率单元的电源电路板，包括：
接入直流母线电压的输入接口，输入接口连接预处理电路，所述预处理电路将输入接口的电压分为三路输出，输出至连接的双端反激电路、电压保护电路、电压测量电路；所述电压保护电路在测量电压超过阈值后，向连接的压频转换电路发送故障信号；所述电压测量电路将电压的测量值信号输出至连接的压频转换电路；所述压频转换电路将所述故障信号、测量值信号以相应的频率信号通过连接的输出接口输出；所述双端反激电路将输入的电压进行调节稳压后输出至连接的绕组变压器，绕组变压器变压后通过所述输出接口输出电压。
所述绕组变压器为多绕组变压器，分别输出5V电源电路、正/负15V电源电路、15V电源电路、和/或24V电源电路，所述各个电源电路通过所述输出接口输出。所述双端反激电路为串联连接的二极管、场效应管(MOSFET)、均压电路。
本实施例中的电路板，能够提供高压变频器中对功率单元进行控制所需要的各种直流电源，而且可对功率单元直流母线电压进行状态判断和对其电压值进行测量，不需要额外增加高压隔离变频器和电压传感器等，降低了系统成本、减少了安装体积和操作人员的维护工作量。
附图说明
图1是实施例的结构图。
具体实施方式
为清楚说明本实用新型中的技术方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。
参见图1，图1是实施例中的结构图，其中包括接入直流母线电压的输入接口，输入接口连接预处理电路，所述预处理电路将输入接口的电压分为三路输出，输出至连接的双端反激电路、电压保护电路、电压测量电路；所述电压保护电路在测量电压超过阈值后，向连接的压频转换电路发送故障信号；所述电压测量电路将电压的测量值信号输出至连接的压频转换电路；所述压频转换电路将所述故障信号、测量值信号以相应的频率信号通过连接的输出接口输出；所述双端反激电路将输入的电压进行调节稳压后输出至连接的绕组变压器，绕组变压器变压后通过所述输出接口输出电压。
其中，所述绕组变压器为多绕组变压器，分别输出5V电源电路、正/负15V电源电路、15V电源电路、和/或24V电源电路，所述各个电源电路通过所述输出接口输出。所述双端反激电路为串联连接的二极管、场效应管(MOSFET)、均压电路。
在实际应用中，图1中的输入接口可直接和功率单元中的直流母线相连接，从功率单元的主电路本身直接取电，不需要增加外部通过高压隔离变频器。由于直流母线的电压一般在0.5kV～1.1kV范围，所以可经预处理电路进行一定的滤波和降压处理，便于后面采用通用的电压模块产生所需要的各种直流电源。根据后面双端反激电路设计方案的不同，预处理电路也可仅对输入电压进行滤波处理，而不进行降压处理。例如，当采用美国德州仪器(TI)公司的UC3844控制芯片时，通过合理设计二极管和MOSFET器件的串联，在功率单元直流母线电压为0.2kV～1.25kV范围内双端反激电路都可正常工作。完全可满足需要。
双端反激电路和多绕组变压器相连接，组成电源变换的核心部分。其中，多绕组变压器为根据需要进行特殊设计的变压器，其绕组数目与要产生的电源电路数目直接相关。多绕组变频器的性能和可靠性都至关重要。
多绕组变频器连接24V电路，15V电源电路，正/负15V电源电路，5V电源电路等分别产生24V电源，15V电源，正/负15V电源和5V电源。其中，24V电源一般可为功率单元中的可控硅(SCR)的驱动、温度继电器的控制等提供电源；正/负15V为电压保护电路、电压测量电路及通过输出接口连接的其他控制电路等所用到的部分芯片提供电源；+15V电源为独立电源，一般通过输出接口对外部提供独立电源，例如对功率器件绝缘栅型双极性晶体管(IGBT)等提供驱动所需独立电源；+5V电源为控制芯片及通过输出接口连接的其他电路提供电源。此4路电源皆为独立电源，各电源的地可根据设计需要可部分或全部相连接。
电压保护电路的功能是对预处理电路输出的测量电压和预设定的阈值进行比较，以确定功率单元的直流母线电压是否过高或过低，同时根据过高或过低的程度进行报警提示或故障停机处理。当系统出现报警或故障停机等状态信息时，经压频转换电路，将故障信号由输出接口输出。
电压测量电路的功能，对预处理电路后得到的电压进行测量，可等比例计算出功率单元的直流母线电压。测量电压值信号经压频转换电路，将以一定频率的高频信号经输出接口输出。需注意的是，传输电压测量值的频率信号和传递报警/故障状态信息的频率信号不同，外部控制电路可以根据输出接口的输出光信号的频率进行相应判断和处理。由于报警/故障状态信息更加重要，所以其频率信号更高，可提高传输速度，便于主控系统及时进行处理。
图1中的各部分电路在具体布局位置上可调整，不影响整个电路板的正常工作。
对于本实用新型各个实施例中所阐述的一种高压变频器功率单元的电源电路板，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1、一种高压变频器功率单元的电源电路板，其特征在于，包括：
接入直流母线电压的输入接口，输入接口连接预处理电路，所述预处理电路将输入接口的电压分为三路输出，输出至连接的双端反激电路、电压保护电路、电压测量电路；
所述电压保护电路在测量电压超过阈值后，向连接的压频转换电路发送故障信号；
所述电压测量电路将电压的测量值信号输出至连接的压频转换电路；
所述压频转换电路将所述故障信号、测量值信号以相应的频率信号通过连接的输出接口输出；
所述双端反激电路将输入的电压进行调节稳压后输出至连接的绕组变压器，绕组变压器变压后通过所述输出接口输出电压。
2、根据权利要求1所述的高压变频器功率单元的电源电路板，其特征在于，所述绕组变压器为多绕组变压器，分别输出5V电源电路、正/负15V电源电路、15V电源电路、和/或24V电源电路，所述各个电源电路通过所述输出接口输出。
3、根据权利要求1所述的高压变频器功率单元的电源电路板，其特征在于，所述双端反激电路为串联连接的二极管、场效应管MOSFET、均压电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2009200040200U CN201341112Y (zh) | 2009-01-23 | 2009-01-23 | 一种高压变频器功率单元的电源电路板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2009200040200U CN201341112Y (zh) | 2009-01-23 | 2009-01-23 | 一种高压变频器功率单元的电源电路板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201341112Y true CN201341112Y (zh) | 2009-11-04 |
Family
ID=41236656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2009200040200U Expired - Lifetime CN201341112Y (zh) | 2009-01-23 | 2009-01-23 | 一种高压变频器功率单元的电源电路板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201341112Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101833037A (zh) * | 2010-05-06 | 2010-09-15 | 广州智光电气股份有限公司 | 检测高压变频器功率单元输入电压相位的装置及方法 |
-
2009
- 2009-01-23 CN CNU2009200040200U patent/CN201341112Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101833037A (zh) * | 2010-05-06 | 2010-09-15 | 广州智光电气股份有限公司 | 检测高压变频器功率单元输入电压相位的装置及方法 |
| CN101833037B (zh) * | 2010-05-06 | 2012-04-11 | 广州智光电气股份有限公司 | 检测高压变频器功率单元输入电压相位的装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103532449B (zh) | 级联式多电平变换器的永磁同步电机驱动控制系统及其控制方法 | |
| CN101916984B (zh) | 一种新能源汽车用igbt智能驱动模块及其控制方法 | |
| CN206595753U (zh) | 一种列车自供电电源系统 | |
| CN203445821U (zh) | 一种双电机控制器 | |
| CN103217602B (zh) | 一种列车供电系统的测试装置和方法 | |
| CN105216637A (zh) | 动车组供电系统、外接供电方法及动车组 | |
| CN103144548B (zh) | 牵引控制单元及控制箱 | |
| CN103795323A (zh) | 一种高压变频调速系统及其控制方法 | |
| CN102991374B (zh) | 一种电动汽车电机控制器被动整流保护系统 | |
| CN201341112Y (zh) | 一种高压变频器功率单元的电源电路板 | |
| CN102739099A (zh) | 跨座式单轨列车辅助电源装置 | |
| CN109194176A (zh) | 一种特种车载逆变电源 | |
| CN206922675U (zh) | 新能源车中高压无刷电子风扇的控制系统和新能源车 | |
| CN203747494U (zh) | 一种应急电源装置 | |
| CN103701369A (zh) | 一种新型高功率密度直流无刷电机驱动器电路 | |
| CN2621980Y (zh) | 双电源无轨电车的电控装置 | |
| CN203423605U (zh) | 一种新能源汽车电机控制器和dcdc转换器的集成模块 | |
| CN202889286U (zh) | 模块化高压转子变频器 | |
| CN205871757U (zh) | 一种轨道交通车辆控制电源系统 | |
| CN202696537U (zh) | 一种全数字交流伺服驱动器功率驱动电路结构 | |
| CN207399527U (zh) | 基于双单片机的ptc加热器控制系统 | |
| CN203434872U (zh) | 高效率的电动汽车电机电源控制和驱动电路 | |
| CN202586800U (zh) | 跨座式单轨列车辅助电源装置 | |
| CN203377598U (zh) | 智能负荷平衡装置 | |
| CN105529974B (zh) | 一种内燃机车辅助发电机励磁控制系统及控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 226300 Jin Tong Industrial Park, Jiangsu, Tongzhou Co-patentee after: Beijing XD Hopelec Technology Co., Ltd. Patentee after: Jiangsu Lipu Electronics Science & Technology Co., Ltd. Address before: 226300 Jin Tong Industrial Park, Jiangsu, Tongzhou Co-patentee before: Beijing Hop Huaqing Electric Technology Co., Ltd. Patentee before: Jiangsu Lipu Electronics Science & Technology Co., Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20091104 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |