CN203554321U - 一种igbt整流电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及整流电路技术领域，尤其涉及一种IGBT整流电路，电流检测器A1的输入端连接三相市电，电流检测器A1的输出端通过信号采集电路连接三相LC滤波器LC1的输入端，三相LC滤波器LC1的输出端连接三相IGBT逆变桥电路的交流侧，三相IGBT逆变桥电路的直流侧连接负载，IGBT整流驱动电路一端和IGBT整流控制电路连接，另一端和三相IGBT逆变桥电路的脉冲信号输入端连接，IGBT整流控制电路还分别和电流检测器A1和信号采集电路连接。此电路通过集成三相LC滤波器LC1和三相IGBT逆变桥电路形成IGBT整流电路，并根据电流值和电压值控制整流电路输出，只用较少的部件就可实现稳定的直流母线电压输出，结构简单、输出稳定、成本低廉、对电网污染小且安全有效。
Description
技术领域
本实用新型涉及整流电路技术领域，尤其涉及一种IGBT整流电路。
背景技术
整流电路是把交流电能转换为直流电能的电路。三相整流电路主要完成三相交流电到直流电的转换，常用于电镀装置、电解装置、直流焊机、充电装置和UPS电源。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。但是由于变压器的引入，整流电路的成本一直居高不下，而且现在市面上大部分的整流电路输入功率因素低、电流谐波大，给电网造成很大的污染，如何制造出对电网污染小且可输出稳定直流电压的低成本整流电路一直是工程师研究的方向。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种结构简单、输出稳定、成本低廉、对电网污染小且安全有效的IGBT整流电路。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种IGBT整流电路，包括由三相电感器L1和电容器组C1并联构成的三相LC滤波器LC1、由输入电压采样电路和相序检测电路连接构成的信号采集电路、三相IGBT逆变桥电路、IGBT整流驱动电路、IGBT整流控制电路和电流检测器A1，所述电流检测器A1的输入端连接三相市电，所述电流检测器A1的输出端通过信号采集电路连接三相LC滤波器LC1的输入端，所述三相LC滤波器LC1的输出端连接三相IGBT逆变桥电路的交流侧，三相IGBT逆变桥电路的直流侧连接负载，IGBT整流控制电路的信号输出端和IGBT整流驱动电路的信号输入端连接，IGBT整流驱动电路的信号输出端和三相IGBT逆变桥电路的脉冲信号输入端连接，IGBT整流控制电路的信号输入端分别和电流检测器A1和信号采集电路连接。
其中，所述电流检测器A1的输入端通过熔断器F1连接三相市电。
其中，所述熔断器F1的输入端通过三极开关K1连接三相市电。
其中，所述三相IGBT逆变桥电路的直流侧通过LC滤波器LC2连接负载，LC滤波器LC2还通过母线电压采样电路连接IGBT整流控制电路的信号输入端。
其中，所述LC滤波器LC2由DC电感器L2和电容器组C2串联构成。
其中，所述IGBT整流电路还包括报警电路，报警电路和IGBT整流控制电路连接。
其中，所述电流检测器A1为霍尔电流传感器。
其中，所述三相IGBT逆变桥电路的直流侧还通过IDC采样器连接IGBT整流控制电路的信号输入端。
本实用新型的有益效果在于：一种IGBT整流电路，包括由三相电感器L1和电容器组C1并联构成的三相LC滤波器LC1、由输入电压采样电路和相序检测电路连接构成的信号采集电路、三相IGBT逆变桥电路、IGBT整流驱动电路、IGBT整流控制电路和电流检测器A1，所述电流检测器A1的输入端连接三相市电，所述电流检测器A1的输出端通过信号采集电路连接三相LC滤波器LC1的输入端，所述三相LC滤波器LC1的输出端连接三相IGBT逆变桥电路的交流侧，三相IGBT逆变桥电路的直流侧连接负载，IGBT整流控制电路的信号输出端和IGBT整流驱动电路的信号输入端连接，IGBT整流驱动电路的信号输出端和三相IGBT逆变桥电路的脉冲信号输入端连接，IGBT整流控制电路的信号输入端分别和电流检测器A1和信号采集电路连接。此电路通过集成三相LC滤波器LC1和三相IGBT逆变桥电路形成IGBT整流电路，放弃使用变压器只用较少的部件就可实现稳定的直流母线电压输出，结构简单、输出稳定、成本低廉、对电网污染小且安全有效。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的IGBT整流电路的电路示意图。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参考图1，其是本实用新型提供的IGBT整流电路的电路示意图。
一种IGBT整流电路，包括由三相电感器L1和电容器组C1并联构成的三相LC滤波器LC1、由输入电压采样电路和相序检测电路连接构成的信号采集电路、三相IGBT逆变桥电路、IGBT整流驱动电路、IGBT整流控制电路和电流检测器A1，所述电流检测器A1的输入端连接三相市电，所述电流检测器A1的输出端通过信号采集电路连接三相LC滤波器LC1的输入端，所述三相LC滤波器LC1的输出端连接三相IGBT逆变桥电路的交流侧，三相IGBT逆变桥电路的直流侧连接负载，IGBT整流控制电路的信号输出端和IGBT整流驱动电路的信号输入端连接，IGBT整流驱动电路的信号输出端和三相IGBT逆变桥电路的脉冲信号输入端连接，IGBT整流控制电路的信号输入端分别和电流检测器A1和信号采集电路连接。
三相市电经过三相LC滤波器LC1给三相IGBT逆变桥电路提供交流电压，三相IGBT逆变桥电路把交流电压转换为一个稳定的直流母线输出电压。此电路的输入功率因素可高达0.99以上、输入电流谐波小可达到＜5%。
此电路通过集成三相LC滤波器LC1和三相IGBT逆变桥电路形成IGBT整流电路，放弃使用变压器只用较少的部件就可实现稳定的直流母线电压输出，结构简单、输出稳定、成本低廉、对电网污染小且安全有效。
其中，所述电流检测器A1的输入端通过熔断器F1连接三相市电。
熔断器是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开；运用这种原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。
其中，所述熔断器F1的输入端通过三极开关K1连接三相市电。
其中，所述三相IGBT逆变桥电路的直流侧通过LC滤波器LC2连接负载，LC滤波器LC2还通过母线电压采样电路连接IGBT整流控制电路的信号输入端。
母线电压采样电路用于对IGBT整流出来的母线电压进行采集与反馈，给DSP芯片提供一个判断母线电压值是否正常的参考。
其中，所述LC滤波器LC2由DC电感器L2和电容器组C2串联构成。
电容器组C2为滤波电容器组，并联在整流电源电路输出端，用以降低交流脉动波纹系数、平滑直流输出的一种储能器件。在使用将交流转换为直流供电的电子电路中，滤波电容器组不仅使电源直流输出平稳，降低了交变脉动波纹对电子电路的影响，同时还可吸收电子电路工作过程中产生的电流波动和经由交流电源串入的干扰，使得电子电路的工作性能更加稳定。
其中，所述IGBT整流电路还包括报警电路，报警电路和IGBT整流控制电路连接。
此报警电路和相序检测电路结合使用。相序就是相位的顺序，是交流电的瞬时值从负值向正值变化经过零值的依次顺序。交流电系统中有三根导线，分为ABC三相，正常情况下三相电压、电流对称，相位相差120°。相序检测电路采用三相交流电相序检测电路，能检测三相交流电的相序是否正确。若三相交流电的相序不正确，则启动报警电路报警，从而达到了保护负载的目的。
其中，所述电流检测器A1为霍尔电流传感器。
霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理，即闭环原理，当原边电流IP产生的磁通通过高品质磁芯集中在磁路中，霍尔元件固定在气隙中检测磁通，通过绕在磁芯上的多匝线圈输出反向的补偿电流，用于抵消原边IP产生的磁通，使得磁路中磁通始终保持为零。经过特殊电路的处理，传感器的输出端能够输出精确反映原边电流的电流变化。
其中，所述三相IGBT逆变桥电路的直流侧还通过IDC采样器连接IGBT整流控制电路的信号输入端。
IDC采样器可以实时采集电路信号并将信号传给DSP芯片进行运算，以快速、准确的控制IGBT功率管的SPWM驱动信号。
优选的，所述输入电压采样电路为DC电压采样电路。
一种应用于上述的IGBT整流电路的IGBT整流电路控制方法，包括：
接收电流检测器A1采集的电流值和输入电压采样电路采集的电压值；
判断电流值是否处于预设的正常工作电流值范围内和电压值是否处于预设的正常工作电压值范围内，若电流值超出预设的正常工作电流值范围和/或电压值超出预设的正常工作电压值范围，则封锁三相IGBT逆变桥电路；若电流值未超出预设的正常工作电流值范围和电压值未超出预设的正常工作电压值范围，则所述IGBT整流控制电路根据电流值和电压值，发出PWM信号给IGBT整流驱动电路；
IGBT整流驱动电路将PWM信号隔离放大后，生成驱动信号提供给三相IGBT逆变桥电路。
三相市电经过三相LC滤波器LC1为三相IGBT逆变桥电路提供交流电压，同时IGBT整流控制电路综合各路的采样数据经过DSP芯片计算后，发出PWM信号给IGBT整流驱动电路；IGBT整流驱动电路将PWM信号隔离放大后，生成最终的驱动信号提供给三相IGBT逆变桥电路，三相IGBT逆变桥电路的输出经过LC滤波器LC2的滤波后得到一个稳定的直流母线电压。
IGBT整流电路控制方法实时判断采集的电流值和电压值是否处于预设的正常工作电流值和预设的正常工作电压值范围内，若是则根据电流值和电压值发出PWM信号给IGBT整流驱动电路以便IGBT整流驱动电路根据PWM信号生成驱动信号提供给三相IGBT逆变桥电路，若否则封锁三相IGBT逆变桥电路，保证IGBT整流电路长期安全有效的工作。
所述IGBT整流电路还包括报警电路，报警电路和IGBT整流控制电路连接，
所述IGBT整流控制电路判断相序检测电路采集的相序是否和预设的正常工作相序相同，若否，则导通报警电路。
本实用新型提供的IGBT整流电路结构简单、输出稳定、成本低廉、对电网污染小且安全有效。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (8)
1.一种IGBT整流电路，其特征在于，包括由三相电感器L1和电容器组C1并联构成的三相LC滤波器LC1、由输入电压采样电路和相序检测电路连接构成的信号采集电路、三相IGBT逆变桥电路、IGBT整流驱动电路、IGBT整流控制电路和电流检测器A1，所述电流检测器A1的输入端连接三相市电，所述电流检测器A1的输出端通过信号采集电路连接三相LC滤波器LC1的输入端，所述三相LC滤波器LC1的输出端连接三相IGBT逆变桥电路的交流侧，三相IGBT逆变桥电路的直流侧连接负载，IGBT整流控制电路的信号输出端和IGBT整流驱动电路的信号输入端连接，IGBT整流驱动电路的信号输出端和三相IGBT逆变桥电路的脉冲信号输入端连接，IGBT整流控制电路的信号输入端分别和电流检测器A1和信号采集电路连接。
2.根据权利要求1所述的IGBT整流电路，其特征在于，所述电流检测器A1的输入端通过熔断器F1连接三相市电。
3.根据权利要求2所述的IGBT整流电路，其特征在于，所述熔断器F1的输入端通过三极开关K1连接三相市电。
4.根据权利要求1所述的IGBT整流电路，其特征在于，所述三相IGBT逆变桥电路的直流侧通过LC滤波器LC2连接负载，LC滤波器LC2还通过母线电压采样电路连接IGBT整流控制电路的信号输入端。
5.根据权利要求4所述的IGBT整流电路，其特征在于，所述LC滤波器LC2由DC电感器L2和电容器组C2串联构成。
6.根据权利要求1所述的IGBT整流电路，其特征在于，所述IGBT整流电路还包括报警电路，报警电路和IGBT整流控制电路连接。
7.根据权利要求1所述的IGBT整流电路，其特征在于，所述电流检测器A1为霍尔电流传感器。
8.根据权利要求1所述的IGBT整流电路，其特征在于，所述三相IGBT逆变桥电路的直流侧还通过IDC采样器连接IGBT整流控制电路的信号输入端。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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