CN203896200U - 一种变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变频器，包括三相整流电路，控制电路，所述的三相整流电路通过电压检测电路与控制电路连接，控制电路通过驱动电路与功率输出电路连接，其特征是：所述的三相整流电路为两个，第一三相整流电路通过第一电压检测电路与控制电路连接，所述第一三相整流电路直接与功率输出电路连接，没有通常整流电路必不可少的电解电容滤波电路，所述第二三相整流电路通过第二电压检测电路与控制电路连接。该方案的变频器去掉了电解电容，耐高温，体积小，功率因素高，并且可以保证输出电压的稳定。

Description

一种变频器

技术领域

本实用新型涉及变频器，尤其涉及一种三相电机用变频器。

背景技术

在现有技术中，公知的技术是变频器自20世纪60年代问世，到80年代在主要工业化国家广泛使用。随着人们节能环保意识的加强，变频器的应用越来越普及，广泛应用于国民经济的各行各业和人民的日常生活中，约20世纪90年代初，国内企业才开始认识变频器的节能及技术进步的作用，因此国外变频器大量涌进中国市场。随着国内企业对变频器认识的深入和大量外国产品的入境，使我国变频器市场得以快速启动。

变频器作为一种新兴的高技术产品，在国外变频器占据我国市场的同时，国内变频器的研制和生产也在艰难中向前发展。从技术上讲，现有的变频器是“交-直-交”结构，即：三相交流电进来，经过整流滤波，变换为直流，直流经过功率部分再转换成电机所需的交流，其中“直流”部分带来很多毛病，如：高压电解电容成本高，不耐高温，体积大，功率因素低等，这是现有技术所存在的不足之处。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种变频器，去掉了电解电容，耐高温，体积小，功率因素高，并且可以保证输出电压的稳定。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种变频器，包括三相整流电路，所述三相整流电路输出端一路通过电压检测电路与控制电路连接，所述控制电路通过驱动电路与功率输出电路连接，所述三相整流电路另一路直接连接功率输出电路，输出所需频率的交流电。

尤其的，三相整流电路一路输出的整流电压的凹陷由并联其上的电压检测电路检测，然后输送至控制电路，三相整流电路另一路直接连接功率输出电路，由控制电路驱动功率输出电路整流后电压进行功率补偿，并得到所需频率交流电。因此本实用新型三相整流电路输出的整流电压没有用大容量电容滤波而直接经功率输出电路后输出所需频率交流电，有效避免了现有技术的不足之处。

更进一步的，三相整流电路包括第一三相整流电路和第二三相整流电路，所述电压检测电路包括第一电压检测电路和第二电压检测电路，所述第一三相整流电路通过第一电压检测电路与控制电路连接，所述第二三相整流电路通过第二电压检测电路与控制电路连接。其中第一三相整流电路和第一电压检测电路连接用于控制电路的大电流下的电压检测，第二三相整流电路和第二电压检测电路连接用于控制电路的小电流下的电压检测，以减少负载波动影响到电压的检测。

更进一步的，三相整流电路直接连接功率输出电路，三相整流电路输出的整流电压的凹陷由并联其上的电压检测电路检测。第一电压检测电路并联在第一三相整流电路和功率输出电路之间，该电路由第一检测上电阻和第一检测下电阻构成，第一检测上电阻和第一检测下电阻的连接节点引出与控制电路连接。

更进一步的，所述第二电压检测电路并联在第二三相整流电路输出端，该电路由第二检测上电阻和第二检测下电阻构成，第二检测上电阻与第二检测下电阻的连接节点引出与控制电路连接。

更进一步的，功率输出电路包括若干功率输出单元，且每个功率输出单元均通过驱动电路与控制电路连接。

更进一步的，驱动电路为光电耦合器，所述光电耦合器的输入端与控制电路连接，输出端与功率输出电路连接。

更进一步的，功率输出电路为场效应管、IGBT或IPM功率模块。

更进一步的，功率输出电路包含三组功率输出单元，每组功率输出单元对应输出三相电机中的一相，每组功率输出单元为上下半桥结构。

本发明优选每组功率输出单元的第一光电耦合器的2脚与控制电路连接，第一光电耦合器的3脚接地，第一光电耦合器的6脚与7脚连接，第一光电耦合器的8脚通过第一二极管与电源VCC连接，第一光电耦合器的6脚通过第一电阻与第一场效应管的栅极连接，第一光电耦合器的5脚与第一场效应管的源极连接，第一场效应管的漏极与第一三相整流电路连接，第一场效应管的源极与变频器输出接线端子连接，变频器输出接线端子与第二场效应管的漏极连接，第二场效应管的栅极通过第二电阻与第二光电耦合器的6脚连接，第二光电耦合器的2脚与控制电路连接，第二光电耦合器的4脚接地，第二光电耦合器U2的8脚与电源VCC连接，第二光电耦合器的5脚与第二场效应管的源极连接，第二场效应管的源极与第一三相整流电路连接。

更进一步的，控制电路为三相压控波形发生器，三相压控波形发生器为模拟式三相压控波形发生器或数字式三相压控波形发生器。本实用新型由电压检测电路的分压电阻检测出整流后电压的凹陷送给控制电路，控制电路生成占空比可调的脉冲波形控制场效应管对整流后电压进行功率补偿。本实用新型所采用的控制电路为目前市面上所集成的任意一种压控波形发生器，也可以采用各种设计实现根据检测的电压输出占空比可变脉冲波形的电路，即可以是模拟式也可是数字式。

有益效果：（1）本实用新型提供的变频器去掉大容量的高压电解电容，有效避免了现有技术的不足之处，并解决了整流后电压波动问题，保证输出电压的稳定；而且成本低、耐高温、体积小、功率因素高和可集成化。（2）本实用新型电压检测电路检测三相电源输入的波动值，与标准值相比较，其差值由控制电路在生成的每个脉冲中在功率输出电路给予补偿，为使电压补偿更加准确，并且小电流检测交流分量和大电流检测交流分量分开，减少了互相影响。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图。

图2为本实用新型具体实施方式的电路图。

图1中，1为第一三相整流电路，2为控制电路，3为第二三相整流电路，4为第二电压检测电路，5为第一电压检测电路，6为驱动电路，7为功率输出电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1所示，本方案的一种变频器，包括三相整流电路，所述的三相整流电路通过电压检测电路与控制电路2连接，控制电路2通过驱动电路6与功率输出电路7连接，所述三相整流电路与驱动电路6连接，本方案中的控制电路2采用现有压控波形发生器。

所述的三相整流电路为两个，第一三相整流电路1通过第一电压检测电路5与控制电路2连接，第一三相整流电路1与功率输出电路直接连接，其间没有以大容量、高耐压的电解电容为滤波电路，第二三相整流电路3通过第二电压检测电路4与控制电路2连接。 

第一电压检测电路5包括串联后并联在第一三相整流电路1输出端的第一检测上电阻R3和第一检测下电阻R4，第一检测上电阻R3和第一检测下电阻R4的连接节点引出与控制电路连接。

第二电压检测电路4包括串联后并联在第二三相整流电路3输出端的第二检测上电阻R5和第二检测下电阻R6，第二检测上电阻R5与第二检测下电阻R6的连接节点引出与控制电路连接。

所述的驱动电路为光电耦合器。所述的功率输出电路为场效应管。所述的功率输出单元为三组，且每组均通过光电耦合器与控制电路连接。

如图2所示，第一组驱动电路包括的第一个光电耦合器U1，第一个光电耦合器U1的2脚与控制电路连接，第一个光电耦合器U1的3脚接地，第一个光电耦合器U1的6脚与7脚连接，第一个光电耦合器U1的8脚通过第一个二极管D1与VCC连接，第一个光电耦合器U1的6脚通过第一电阻R1与第一场效应管Q1的栅极连接，第一个光电耦合器U1的5脚与第一场效应管Q1的源极连接，第一场效应管Q1的漏极与三相整流电路连接，第一场效应管Q1的源极与第一个变频器输出接线端子连接，第一变频器输出接线端子与第二场效应管Q2的漏极连接，第二场效应管Q2的栅极通过第二电阻R2与第二个光电耦合器U2的6脚连接，第二个光电耦合器U2的2脚与控制电路连接，第二个光电耦合器U2的4脚接地，第二个光电耦合器U2的8脚与VCC连接，第二个光电耦合器U2的5脚与第二场效应管Q2的源极连接，第二场效应管Q2的源极与三相整流电路连接。

第二组驱动电路包括第三个光电耦合器U3，第三个光电耦合器U3的2脚与控制电路连接，第三个光电耦合器U3的3脚接地，第三个光电耦合器U3的6脚与7脚连接，第三个光电耦合器U3的8脚通过第二个二极管D2与VCC连接，第三个光电耦合器U3的6脚通过第七电阻R7与第三场效应管Q3的栅极连接，第三个光电耦合器U3的5脚与第三场效应管Q3的源极连接，第三场效应管Q3的漏极与三相整流电路连接，第三场效应管Q3的源极与第二个变频器输出接线端子连接，第二变频器输出接线端子与第四场效应管Q4的漏极连接，第四场效应管Q4的栅极通过第八电阻R8与第四个光电耦合器U4的6脚连接，第四个光电耦合器U4的2脚与控制电路连接，第四个光电耦合器U4的4脚接地，第四个光电耦合器U4的8脚与VCC连接，第四个光电耦合器U4的5脚与第四场效应管Q4的源极连接，第四场效应管Q4的源极与三相整流电路连接。

第三组驱动电路包括与控制电路连接的第五个光电耦合器U5，第五个光电耦合器U3的2脚与控制电路连接，第五个光电耦合器U5的3脚接地，第五个光电耦合器U5的6脚与7脚连接，第五个光电耦合器U5的8脚通过第三个二极管D3与VCC连接，第五个光电耦合器U5的6脚通过第九电阻R9与第五场效应管Q5的栅极连接，第五个光电耦合器U5的5脚与第五场效应管Q5的源极连接，第五场效应管Q5的漏极与三相整流电路连接，第五场效应管Q5的源极与第三个变频器输出接线端子连接，第三变频器输出接线端子与第六场效应管Q6的漏极连接，第六场效应管Q6的栅极通过第十电阻R10与第六个光电耦合器U6的6脚连接，第六个光电耦合器U6的2脚与控制电路连接，第六个光电耦合器U6的4脚接地，第六个光电耦合器U6的8脚与VCC连接，第六个光电耦合器U6的5脚与第六场效应管Q6的源极连接，第六场效应管Q6的源极与三相整流电路连接。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种变频器，包括三相整流电路，其特征在于：所述三相整流电路输出端一路通过电压检测电路与控制电路连接，所述控制电路通过驱动电路与功率输出电路连接，所述三相整流电路另一路直接连接功率输出电路，功率输出电路输出所需频率的交流电。

2.根据权利要求1所述的一种变频器，其特征在于：所述三相整流电路包括第一三相整流电路和第二三相整流电路，所述电压检测电路包括第一电压检测电路和第二电压检测电路，所述第一三相整流电路通过第一电压检测电路与控制电路连接，所述第二三相整流电路通过第二电压检测电路与控制电路连接。

3.根据权利要求2所述的一种变频器，其特征在于：所述第一电压检测电路并联在第一三相整流电路和功率输出电路之间，该电路由第一检测上电阻和第一检测下电阻构成，第一检测上电阻和第一检测下电阻的连接节点引出与控制电路连接。

4.根据权利要求2所述的一种变频器，其特征在于：所述第二电压检测电路并联在第二三相整流电路输出端，该电路由第二检测上电阻和第二检测下电阻构成，第二检测上电阻与第二检测下电阻的连接节点引出与控制电路连接。

5.根据权利要求1所述的一种变频器，其特征在于：所述功率输出电路包括若干功率输出单元，且每个功率输出单元均通过驱动电路与控制电路连接。

6.根据权利要求5所述的一种变频器，其特征在于：所述驱动电路为光电耦合器，所述光电耦合器的输入端与控制电路连接，输出端与功率输出电路连接。

7.根据权利要求5或6所述的一种变频器，其特征在于：所述功率输出电路为场效应管、IGBT或IPM功率模块。

8.根据权利要求5所述的一种变频器，其特征在于：所述功率输出电路包含三组功率输出单元，每组功率输出单元对应输出三相电机中的一相，每组功率输出单元为上下半桥结构。

9.根据权利要求1、2、3、4、5、6或8所述的一种变频器，其特征在于：所述控制电路为三相压控波形发生器，所述三相压控波形发生器为模拟式三相压控波形发生器或数字式三相压控波形发生器。

10.根据权利要求1所述的一种变频器，其特征在于：所述三相整流电路与功率输出电路直接相连，三相整流电路输出的整流电压的凹陷由并联其上的电压检测电路检测输送至控制电路。