CN2058286U - 单边自振荡电压比较跟踪放大式逆变器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在交流变频调速系统中应用的电压型逆变器，该逆变器主电路由单边自振荡比较跟踪式电源和传统乙类功率放大电路所组成，从而获得高效逆变的效用，该逆变器可使负载获得准正弦供电波形。

Description

本技术属电气传动领域，是变流技术在交流变频调速系统中的应用。

在交流变频电气传动系统中，对逆变器提出下列要求：①装置本身效率高；②对电网功率因数高、谐波污染小；③输出电压、电流波形尽可能为正弦形；④线路简单、控制方便。近年来，各类逆变器发展迅速，却难于复盖上述全部要求，只获得适当的应用范围。例如：以普通可控硅为主要换流元件的各类电压型、电流型逆变器和才发展的SPWM逆变器。SPWM逆变器较其它逆变器主要进步在于SPWM的逆变效率和正弦度有很大提高，但其对负载的供电波形还仅为正弦调制波，并非真正的正弦波，这与负载的要求还有一定的差距。

本发明的宗旨是：谋求100KVA以下交流变频调速系统中的新型逆变器方案，该逆变器较SPWM逆变器在输出的波形指标上有突破，可使负载获得准正弦供电波形，从而工业应用价值提高。

本技术从两个方面予以阐明。

1、逆变控制思想：

按前述对逆变器性能指标的要求，着眼于高效时使逆变器向开关型发展，SPWM逆变器属此类，其波形指标尚不理想；若着眼于传统的功率放大电路，可以得到放大的不失真优质波形，但电路效率低，经典功率电子学理论证明，即使是乙类功率放大电路，其效率也不会超过78.5％，在高压、大电流电气传动领域中无工业应用价值。本发明人提出使开关电路与传统乙类功率放大电路相结合，这样便产生了效率指标和输出波形指标兼优的新颖逆变器。其结合示意图如图一所示。其中主电路由单边比较跟踪式自振荡电路［E］与传统乙类功率放大电路［F］构成，前者b端输出带微锯齿的全波整流波形，作为后者的供电电源；两者由同一普通正弦信号源［1］控制，输出端便产生光滑的准正弦波形，其波形和频率与标准正弦参考电压Vref相同。由于b端不是直流电源，故后级损耗小，加在后级功率放大电路［F］三极管上的电压是带微锯齿的全波整流波形，锯齿部分作为管压降，降在功放管上，从而管压降极小，避免了加直流电源那样的高管压降情况，使乙类功率放大电路的效率突破了不超过78.5％的理论禁区。

2、工作过程及结构：

图二是本技术的典型实施例。图中开关S、续流二极管D、电感L、电容C共同组成自振荡电源［E］的主电路；取样器［4］，比较器［3］，驱动器［2］，整流器［6］组成［E］的比较跟踪反馈链；隔离驱动器［5］，大功率三极管T、T′与输出变压器组成功率放大电路［F］；这样便构成了本技术的逆变器。其工作过程如下：经三相二极管整流滤波后的不可调直流电压加在［E］的a端，标准正弦参考电压信号Vref经整流器［6］整流成全波整流电压波形V′ref，将V′ref送到比较器［3］与取样电压进行比较，若通过取样器［4］的取样电压小于参考电压V′ref，比较器［3］输出一高电平，经驱动器［2］使开关S闭合，此时电流经L、C充电，使b端电压升高，取样电压亦同时升高，当其高于参考电压V′ref时，［3］翻转，输出一低电平，经驱动器［2］使开关S截止，L上的能量经C、D续流，则b端电压也因放电而下降，重新出现取样电压小于参考电压V′ref的情况。如此往复循环，S交替通断，b端得到骑在参考电压Vref上的带微锯齿状的全波整流电压波形，用其对［F］供电，则乙类功放电路在输出变压器上产生光滑的准正弦波形。

该逆变器电路简单，控制方便，性能价格比合理，会在交流电气传动领域中获得广泛的工业应用。

Claims (1)

1、一种电压逆变器，它由一个比较跟踪式自振荡电源[E]和一个传统乙类功率放大电路[F]组成，其中[E]构成如下：

1)直流电压输入端a经开关S接于电感L左端，电容C连接L右端和中性线O之间，续流二极管D反接于电感L左端和中性线O之间；

2)[E]的输出端b同时接于三极管T、T′的集电极向[F]供电，隔离驱动器[5]接于T、T′的基极和信号源[1]之间，T、T′的发射极节点接于中性线O上；

其特征在于，[E]中的取样器[4]的输入端与L右端b相接，[4]输出端将取样信号送入比较器[3]，来自信号源[1]的正弦参考电压信号经整流器[6]亦送入[3]的另一端，由[3]比较后产生的电平信号经驱动器[2]接于开关S的控制端。

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