專利名稱：變頻電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電源電路，具體地說，涉及一種可變頻的電源電路。
背景技術(shù)：
目前，變頻電源可廣泛用于電氣化鐵路、電力、電信、交通、化工、金融、醫(yī)療等部 門，作為其用電設(shè)備的前級穩(wěn)壓凈化裝置，能有效濾除電網(wǎng)諧波、尖峰及擾動等干擾，為其 提供高可靠、高穩(wěn)定的正弦波電源，是保證設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵?？勺鳛殡姎饣F路的信號 及操作電源，亦可作為發(fā)電廠、變電站的備用電源使用，給微機(jī)、通訊、載波、照明或其它不 能停電的設(shè)備供電。但是具有精度高、響應(yīng)快、可靠性好、與電網(wǎng)隔離、無波形畸變的變頻電 源，往往其電路復(fù)雜，制作成本高，且實(shí)現(xiàn)困難。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型正是為了解決上述技術(shù)問題而設(shè)計(jì)的一種變頻電源。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種變頻電源，包括整流濾波器、DC-DC轉(zhuǎn)換電路、輔助電源、控制及反饋電路、 逆變橋電路和隔離變壓器；其整流濾波器輸入端連接AC220交流電，整流濾波器輸出端和 DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸入端相連，DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出兩路直流電，一路直流電輸出給輔助電源 模塊，為控制及反饋電路提供電源，另一路直流電輸出給逆變橋電路；逆變橋電路輸出端與 隔離變壓器輸入端相連，由隔離變壓器輸出AC交流電，同時隔離變壓器輸出端連接到控制 及反饋電路的反饋輸入端，控制及反饋電路的控制端控制逆變橋電路中的開關(guān)功率管?？?制及反饋電路控制開關(guān)主功率模塊的功率管、在輸出側(cè)檢測電壓、電流、短路信號，通過模 塊內(nèi)部邏輯電路實(shí)現(xiàn)輸出過壓、過流和短路保護(hù)，主功率模塊按控制及反饋模塊的信號輸 出能量，主功率模塊輸出所需頻率的電能，經(jīng)變壓器輸出需要的電壓，該交流基波頻率為所 需要的電源輸出頻率。所述變頻電源，其整流濾波器采用單相全橋整流，再經(jīng)LC濾波，輸出平穩(wěn)直流電。所述變頻電源，其逆變橋電路為全橋逆變結(jié)構(gòu)，選用日本三菱公司的智能功率模 塊IPM作為功率開關(guān)元件，采用雙極性正弦波脈寬調(diào)制方式SPWM對逆變器進(jìn)行控制，將平 穩(wěn)直流變換為脈寬調(diào)制輸出的交流，該交流基波頻率為所需要的電源輸出頻率，逆變器輸 出的脈寬調(diào)制波經(jīng)輸出LC濾波電路濾波后輸出給隔離變壓器。本實(shí)用新型變頻電源特點(diǎn)是a)采用高度集成電路控制；b)采用最新的SPWM技術(shù)；c)采用變壓器隔離措施，輸入、輸出相互隔離，安全可靠；d)具有輸出過壓、過流、短路保護(hù)等功能；e)抗沖擊能力強(qiáng)，當(dāng)接有沖擊性負(fù)載時，裝置能有效啟動；f)穩(wěn)壓精度高，瞬態(tài)響應(yīng)快，波形失真度??；[0015]g)由于穩(wěn)壓器始終為逆變器輸出，因此無論電網(wǎng)波形如何畸變它的輸出均為優(yōu)質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn)正弦波；本實(shí)用新型變頻電源的主要技術(shù)參數(shù)是1、輸入電壓允許范圍單相AC 220V士20%2、交流輸出電壓a)輸出額定容量1 500VA (任選)b)輸出電壓AC5 38OV士 5 % (任選)c)輸出頻率400Hz 士 0. 1%d)輸出頻率穩(wěn)定度彡0.e)波形失真率(THD) ^ 2% (阻性負(fù)載)f)動態(tài)響應(yīng)彡1 % (空載到滿載)g)負(fù)載功率因數(shù)0. 8 1. 0h)過載能力105% i)峰值系數(shù)3 1j)變換效率> 80 % (在80 %的阻性負(fù)載下)本實(shí)用新型的有益效果是該變頻電源具有精度高、響應(yīng)快、可靠性好、與電網(wǎng)隔 離、無波形畸變等特點(diǎn)，而且其設(shè)計(jì)合理、實(shí)現(xiàn)簡單且生產(chǎn)成本低。

圖1為本實(shí)用新型變頻電源功能框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。如圖1所示，本實(shí)用新型一種變頻電源，包括整流濾波器、DC-DC轉(zhuǎn)換電路、輔助電 源、控制及反饋電路、逆變橋電路和隔離變壓器；其整流濾波器輸入端連接AC220交流電， 整流濾波器輸出端和DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸入端相連，DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出兩路直流電，一路直 流電輸出給輔助電源模塊，為控制及反饋電路提供電源，另一路直流電輸出給逆變橋電路; 逆變橋電路輸出端與隔離變壓器輸入端相連，由隔離變壓器輸出AC交流電，同時隔離變壓 器輸出端連接到控制及反饋電路的反饋輸入端，控制及反饋電路的控制端控制逆變橋電路 中的開關(guān)功率管?？刂萍胺答侂娐房刂崎_關(guān)主功率模塊的功率管、在輸出側(cè)檢測電壓、電 流、短路信號，通過模塊內(nèi)部邏輯電路實(shí)現(xiàn)輸出過壓、過流和短路保護(hù)，主功率模塊按控制 及反饋模塊的信號輸出能量，主功率模塊輸出所需頻率的電能，經(jīng)變壓器輸出需要的電壓， 該交流基波頻率為所需要的電源輸出頻率。所述變頻電源，其整流濾波器采用單相全橋整流，再經(jīng)LC濾波，輸出平穩(wěn)直流電。所述變頻電源，其逆變橋電路為全橋逆變結(jié)構(gòu)，選用日本三菱公司的智能功率模 塊IPM作為功率開關(guān)元件，采用雙極性正弦波脈寬調(diào)制方式SPWM對逆變器進(jìn)行控制，將平 穩(wěn)直流變換為脈寬調(diào)制輸出的交流，該交流基波頻率為所需要的電源輸出頻率，逆變器輸 出的脈寬調(diào)制波經(jīng)輸出LC濾波電路濾波后輸出給隔離變壓器。本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的啟示下得出的其他任何與本實(shí)用新型相同或相近似的產(chǎn)品，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種變頻電源，包括整流濾波器、DC DC轉(zhuǎn)換電路、輔助電源、控制及反饋電路、逆變橋電路和隔離變壓器；其特征在于整流濾波器輸入端連接AC220交流電，整流濾波器輸出端和DC DC轉(zhuǎn)換電路輸入端相連，DC DC轉(zhuǎn)換電路輸出兩路直流電，一路直流電輸出給輔助電源模塊，為控制及反饋電路提供電源，另一路直流電輸出給逆變橋電路；逆變橋電路輸出端與隔離變壓器輸入端相連，由隔離變壓器輸出AC交流電，同時隔離變壓器輸出端連接到控制及反饋電路的反饋輸入端，控制及反饋電路的控制端控制逆變橋電路中的開關(guān)功率管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻電源，其特征在于整流濾波器采用單相全橋整流，再經(jīng) LC濾波，輸出平穩(wěn)直流電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻電源，其特征在于逆變橋電路為全橋逆變結(jié)構(gòu)，選用日 本三菱公司的智能功率模塊IPM作為功率開關(guān)元件，采用雙極性正弦波脈寬調(diào)制方式SPWM 對逆變器進(jìn)行控制，將平穩(wěn)直流變換為脈寬調(diào)制輸出的交流，該交流基波頻率為所需要的 電源輸出頻率，逆變器輸出的脈寬調(diào)制波經(jīng)輸出LC濾波電路濾波后輸出給隔離變壓器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種變頻電源，其整流濾波器輸入端連接AC220交流電，整流濾波器輸出端和DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸入端相連，DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出兩路直流電，一路直流電輸出給輔助電源模塊，為控制及反饋電路提供電源，另一路直流電輸出給逆變橋電路；逆變橋電路輸出端與隔離變壓器輸入端相連，由隔離變壓器輸出AC交流電，同時隔離變壓器輸出端連接到控制及反饋電路的反饋輸入端，控制及反饋電路的控制端控制逆變橋電路中的開關(guān)功率管。該變頻電源具有精度高、響應(yīng)快、可靠性好、與電網(wǎng)隔離、無波形畸變等特點(diǎn)，而且其設(shè)計(jì)合理、實(shí)現(xiàn)簡單且生產(chǎn)成本低。
文檔編號H02M1/32GK201733232SQ20102029288
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者王剛 申請人:航天長峰朝陽電源有限公司