單相交流逆變?nèi)嘟涣鞯哪孀兤鞯闹圃旆椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及逆變器，尤其涉及一種單向交流逆變?nèi)嘟涣鞯哪孀兤鳌?br>【背景技術(shù)】
[0002]專利號(hào)為ZL200920312355.9的專利公開了 “單相變?nèi)嘟涣麟娫囱b置”，包括單相交流電源接入端、整流器、三相逆變器和三相交流電源輸出端，單相交流電源接入端連接整流器，通過整流器將交流電壓整流成直流電壓，輸出至三相逆變器，進(jìn)而通過三相逆變器逆變生成三相交流電壓傳輸至三相交流電源輸出端，從而實(shí)現(xiàn)單相至三相交流的逆變，該電路結(jié)構(gòu)具有如下缺點(diǎn):缺少升壓電路，無法實(shí)現(xiàn)單相至三相交流的升壓逆變。本專利還公開了在單相交流電源接入端與整流器的輸入端之間連接有一變壓器，單相交流電源接入端連接變壓器的初級(jí)，變壓器的次級(jí)連接整流器的輸入端，雖然該電路結(jié)構(gòu)通過增加變壓器能夠?qū)崿F(xiàn)單相至三相交流的升壓逆變，但是由于該變壓器采用的是工頻交流變壓器進(jìn)行升壓，由于交流變壓器的體積龐大、效率低下(一般不超過80% )，使得整個(gè)逆變器的體積過大、整體效率較低(不超過75% )。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供了一種單向交流逆變?nèi)嘟涣鞯哪孀兤?，其克服了【背景技術(shù)】中所述的現(xiàn)有技術(shù)中逆變器體積龐大、效率較低的缺點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]單相交流逆變?nèi)嘟涣鞯哪孀兤?，它包括整流濾波電路、直流升壓電路、三相逆變電路和智能管理電路，單相交流電的接入端連接整流濾波電路，經(jīng)整流濾波電路將交流電整流成直流電，進(jìn)而通過所述直流升壓電路將該直流電進(jìn)行直流升壓，再通過三相逆變電路將升壓后的直流電逆變成三相交流電，所述智能管理電路連接所述整流濾波電路、直流升壓電路和三相逆變電路并控制其的運(yùn)行。
[0006]—實(shí)施例之中:所述直流升壓電路為由XL6009變換器芯片構(gòu)成的Boost直流升壓電路。
[0007]—實(shí)施例之中:所述整流濾波電路的輸入端連接單相220V交流電，所述三相逆變電路的輸出端輸出三相380V交流電。
[0008]—實(shí)施例之中:所述三相逆變器的主電路是由IGBT管組成的全橋三相逆變電路。
[0009]—實(shí)施例之中:所述三相逆變器的輸出端連接一正弦波處理電路，輸出正弦波交流電。
[0010]一實(shí)施例之中:所述直流升壓電路包括調(diào)節(jié)升壓比例的調(diào)比裝置，該調(diào)比裝置為連接所述XL6009變換器芯片之反饋端(FB)的可調(diào)電阻。
[0011]本技術(shù)方案與【背景技術(shù)】相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1.效率高、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、成本低。無需交流變壓器，采用直流升壓電路進(jìn)行升壓，占用體積較小，而且升壓變換效率高，成本較低，大大提高了本逆變器的整體性能。
[0013]2.本逆變器直接把單相220V交流電逆變成三相380V交流電。目前市面上大多把中低壓蓄電池的直流電源逆變成三相380V交流電，如DC12V、DC24V等蓄電池逆變器，還有一類是與風(fēng)能發(fā)電或太陽能發(fā)電配套的直流逆變器，不但體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且效率低下、價(jià)格昂貴。
[0014]3.本逆變器可便于進(jìn)一步技術(shù)開發(fā)。如把三相交流電逆變模塊換成三相變頻模塊，很容易開發(fā)出集變壓、變相、變頻于一體的變頻器。而傳統(tǒng)的單相(220V交流電)輸入三相輸出的變頻器，其輸出只有三相220V交流電，遠(yuǎn)低于市面上絕大多數(shù)的三相380V交流電動(dòng)機(jī)的額定電壓，不但負(fù)載能力大大降低，而且效率低下。
[0015]4.本逆變器采用電感型高頻升壓模塊(XL6009變換器芯片構(gòu)成的Boost直流升壓電路)升壓，受輸入電網(wǎng)波動(dòng)影響小，輸出電壓穩(wěn)定，諧波小。而傳統(tǒng)的逆變器采用工頻升壓變壓器，容易受電網(wǎng)波動(dòng)影響，輸出電壓波動(dòng)大，諧波干擾大、振動(dòng)大，噪音大。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0017]圖1繪示了本實(shí)施例所述的單向交流逆變?nèi)嘟涣鞯哪孀兤鞯恼w系統(tǒng)圖。
[0018]圖2繪示了本實(shí)施例所述的直流升壓電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]查閱圖1，單相交流逆變?nèi)嘟涣鞯哪孀兤?，它包括整流濾波電路10、直流升壓電路20、三相逆變電路30和智能管理電路40，單相交流電的接入端連接整流濾波電路10，經(jīng)整流濾波電路10將交流電整流成直流電，進(jìn)而通過所述直流升壓電路20將該直流電進(jìn)行直流升壓，再通過三相逆變電路30將升壓后的直流電逆變成三相交流電，所述智能管理電路40連接所述整流濾波電路10、直流升壓電路20和三相逆變電路30并控制其的運(yùn)行。
[0020]所述直流升壓電路20為由XL6009變換器芯片構(gòu)成的Boost直流升壓電路。所述直流升壓電路20包括調(diào)節(jié)升壓比例的調(diào)比裝置，該調(diào)比裝置為連接所述XL6009變換器芯片之反饋端(FB)的可調(diào)電阻21。如圖2所示，當(dāng)作為開關(guān)作用的MOS管VS導(dǎo)通(相當(dāng)于開關(guān)閉合)時(shí)，電感線圈L將電能轉(zhuǎn)換為磁場能儲(chǔ)存在電感線圈L中，當(dāng)MOS管VS截止(相當(dāng)于開關(guān)斷開)時(shí)，電感線圈L將儲(chǔ)存的磁場能轉(zhuǎn)換為電場能，這個(gè)電場能和輸入電源電壓V。。疊加在一起，通過肖特基二極管ZD整流和電容C 2的濾波后得到平滑的直流輸出電壓V。，這時(shí)的輸出電壓V。是輸入電源電壓V。。和電感的磁碭能轉(zhuǎn)換為電能的疊加后形成的，所以輸出電壓V。高于輸入電壓V輸出電壓V。= 1.25* (1+ (R 2+Rp) /R1)。
[0021]本設(shè)計(jì)采用具有高頻開關(guān)特性(400KHz固定頻率)的芯片XL6009E1為核心芯片。由該芯片提供的脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)大功率MOS管VS構(gòu)成簡單的單門半橋驅(qū)動(dòng)電路，具有效率高，外圍元器件少，結(jié)構(gòu)簡單可靠，系統(tǒng)成本低等優(yōu)點(diǎn)。該芯片還內(nèi)置軟啟動(dòng)電路、環(huán)路頻率補(bǔ)償電容、內(nèi)部固定頻率、全內(nèi)置過壓保護(hù)、過流保護(hù)、過熱保護(hù)等電路，芯片的可靠性，安全性大大提高。
[0022]所述三相逆變器30的主電路可以是由IGBT管組成的全橋三相逆變電路。所述智能管理電路40包括對(duì)該整流濾波電路10、直流升壓電路20和三相逆變電路30中開關(guān)器件的開關(guān)頻率的協(xié)調(diào)統(tǒng)籌控制(即根據(jù)需要輸出特定頻率的控制脈沖信號(hào)給各電路中的開關(guān)器件)，從而達(dá)到對(duì)本逆變器逆變過程的整體控制，保證逆變過程的順利進(jìn)行。
[0023]由于通過三相逆變器30輸出的交流電波形為PffM波形，因此，可以直接帶動(dòng)使用PWM波形三相交流供電的負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)，但是對(duì)于絕大多數(shù)用電負(fù)載來說，一般都需要使用正弦波形的三相交流電源，比如三相380V交流電源。因此為了滿足這些用電負(fù)載的供電需求，可在所述三相逆變器的輸出端連接一正弦波處理電路，通過正弦波處理電路將三相逆變器輸出的PffM波整形成正弦波，進(jìn)而輸出正弦波交流電。
[0024]本實(shí)施例中，所述整流濾波電路10的輸入端連接單相220V交流電，所述三相逆變電路30的輸出端輸出三相380V交流電，即實(shí)現(xiàn)單相220V交流電到三相380V交流電的逆變。對(duì)于沒有三相380V交流電的場合、功率負(fù)荷要求的電阻性負(fù)載和電感性負(fù)載等都可以通過本逆變器接入普通220V市電進(jìn)行逆變轉(zhuǎn)換后使用。本實(shí)施例是通過整流濾波電路10先將220V交流電整流成300V直流電，再通過直流升壓電路20升壓變化至600V左右的直流電，最后通過三相逆變電路30逆變成三相380V交流電，完成單相220V交流電至三相380V交流電的逆變。該三相380V交流負(fù)載包括農(nóng)村建筑機(jī)械:攪拌機(jī)、切割機(jī)、小型升降機(jī)等，農(nóng)業(yè)機(jī)械:三相水栗、鼓風(fēng)機(jī)、粉碎機(jī)等，木工機(jī)械:鋸板機(jī)、拋光機(jī)、雕刻機(jī)、機(jī)床等，家用三相空調(diào)以及小型加工產(chǎn)機(jī)械。
[0025]本實(shí)用新型所述的單相交流逆變?nèi)嘟涣鞯哪孀兤?，尤其是在升壓逆變過程中，采用了直流升壓電路，不同于現(xiàn)有技術(shù)中采用的交流升壓，通過直流升壓電路可減小整個(gè)逆變器的體積，提高升壓變換過程中的變換效率，進(jìn)而提高變換器的整體效率。進(jìn)一步地本實(shí)用新型采用具有高頻開關(guān)特性的芯片XL6009E1為核心芯片。由該芯片構(gòu)成的直流升壓電路具有效率高，外圍元器件少，結(jié)構(gòu)簡單可靠，系統(tǒng)成本低等優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步地提高了本變壓器的整體性能和性價(jià)比。
[0026]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，即依本實(shí)用新型專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新型涵蓋的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.單相交流逆變?nèi)嘟涣鞯哪孀兤?，其特征在?包括整流濾波電路、直流升壓電路、三相逆變電路和智能管理電路，單相交流電的接入端連接整流濾波電路，經(jīng)整流濾波電路將交流電整流成直流電，進(jìn)而通過所述直流升壓電路將該直流電進(jìn)行直流升壓，再通過三相逆變電路將升壓后的直流電逆變成三相交流電，所述智能管理電路連接所述整流濾波電路、直流升壓電路和三相逆變電路并控制其的運(yùn)行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相交流逆變?nèi)嘟涣鞯哪孀兤鳎涮卣髟谟?所述直流升壓電路為由XL6009變換器芯片構(gòu)成的Boost直流升壓電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相交流逆變?nèi)嘟涣鞯哪孀兤鳎涮卣髟谟?所述整流濾波電路的輸入端連接單相220V交流電，所述三相逆變電路的輸出端輸出三相380V交流電。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相交流逆變?nèi)嘟涣鞯哪孀兤?，其特征在?所述三相逆變器的主電路是由IGBT管組成的全橋三相逆變電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相交流逆變?nèi)嘟涣鞯哪孀兤?，其特征在?所述三相逆變器的輸出端連接一正弦波處理電路，輸出正弦波交流電。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單相交流逆變?nèi)嘟涣鞯哪孀兤?，其特征在?所述直流升壓電路包括調(diào)節(jié)升壓比例的調(diào)比裝置，該調(diào)比裝置為連接所述XL6009變換器芯片之反饋端(FB)的可調(diào)電阻。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種單相交流逆變?nèi)嘟涣鞯哪孀兤?，它包括整流濾波電路、直流升壓電路、三相逆變電路和智能管理電路，單相交流電的接入端連接整流濾波電路，經(jīng)整流濾波電路將交流電整流成直流電，進(jìn)而通過直流升壓電路將該直流電進(jìn)行直流升壓，再通過三相逆變電路將升壓后的直流電逆變成三相交流電，智能管理電路連接所述整流濾波電路、直流升壓電路和三相逆變電路并控制其的運(yùn)行。它具有如下優(yōu)點(diǎn)：效率高、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、成本低。
【IPC分類】H02M5/458, H02M3/155
【公開號(hào)】CN205051585
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520793216
【發(fā)明人】王友華
【申請(qǐng)人】福建省湄洲灣職業(yè)技術(shù)學(xué)校
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年10月14日