CN209313720U - 一种变频器上电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变频器上电电路,包括整流电路、储能电路、上电缓冲电路、滤波电路和光耦隔离电路,采用可控硅DE替代继电器,可控硅两端并联电阻即可构成变频器上电缓冲电路,储能电路作为可控硅驱动电源,此电源相对其他电源单独给可控硅供电,保证可控硅不受干扰稳定可靠的工作。本实用新型提供的变频器上电电路无需使用多个并联的继电器,节省了PCB布板面积,且PCB布线更加简易合理,能实现变频器高功率密度设计。
Description
技术领域
本实用新型涉及变频器技术领域,尤其涉及一种应用于变频器的上电电路。
背景技术
变频器主回路中都有上电缓冲电路,现有技术方案中上电缓冲电路由继电器JK跟充电电阻R并联构成,由于变频器上点瞬间主电路电解电容的容抗很小,充电电阻R的作用就是抑制上电瞬间的冲击电流,该冲击电流最大电流为I=540/R,随着电容电压逐渐上升,充电电流逐渐减小为0,而继电器JK作用是当变频器上完电之后作为充电电阻旁路。
由于现有的上电缓冲电路中有继电器的存在,特别是对于中功率22KW~37KW的变频器,上电缓冲电路中需要要多达5个继电器并联使用,增加了PCB的布板面积跟及布板难度,受此限制,很难实现变频器高功率密度设计。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于,针对上述上电缓冲电路很难实现变频器高功率密度设计的问题,提供一种应用于变频器的上电电路。一种变频器上电电路,包括:整流电路、储能电路、上电缓冲电路、滤波电路和光耦隔离电路。整流电路的输入端与电源R相,电源S相和电源T相连接。整流电路和滤波电路之间通过上电缓冲电路电连接,光耦隔离电路与滤波电路的输出端电性连接,光耦隔离电路的输出端电连接继电器并输出延时控制信号。
进一步的,上电缓冲电路包括若干电阻和可控硅DE,若干电阻之间互相并联,一端与可控硅DE的阳极电连接,另一端和可控硅DE的阴极电连接。可控硅DE的阴极与电阻的连接节点电连接整流电路的输出端,可控硅DE的控制极和阴极构成滤波电路的输入端。
优选的,上电缓冲电路中电阻的数量为七。
进一步的,储能电路包括充电电容C4,充电电容C4的正极与可控硅DE的阴极连接,充电电容C4的负极与整流电路的输入端连接。
优选的,充电电容C4为超级电容。
进一步的,整流电路为桥式整流电路,包括第一二极管VD1、第二二极管VD2、第四二极管VD4、第五二极管VD5、第六二极管VD6共六个二极管。
进一步的,滤波电路包括第三电容C3、第十二电阻R12、二极管D2、第十四电阻R14、第十三电阻R13、第九电阻R9、第八电阻R8、晶体管Q1和第二电容C2。二极管D2的负极电连接可控硅DE的控制极,所述二极管D2的正极电连接可控硅DE的阴极,第三电容C3、第十二电阻R12分别和二极管D2并联;第十三电阻R13和第九电阻R9并联,一端电连接可控硅DE的控制极,另一端电连接晶体管Q1的集电极;第九电阻R9一端电连接晶体管Q1的发射极,另一端电连接晶体管Q1的基极;第二电容C2并联在滤波电路的输出端;第八电阻R8串联在滤波电路的正输出端。
进一步的,第二电容C2与滤波电路的正输出端的电连接节点位于第八电阻R8和第九电阻R9与晶体管Q1基极的电连接节点之间。
进一步的,光耦隔离电路包括光耦芯片U1、第十一电阻R11、第十电阻R10和第一电容C1。光耦芯片U1包括发光二极管及三极管,三极管的集电极连接滤波电路的正输出端,发射极连接到滤波电路的负输出端;发光二极管的正极与负极之间并联第十一电阻R11,正极与高电平VCC相连接,负极通过第十电阻R10与继电器连接,负极通过所述第一电容C1与地相连。
优选的,高电平VCC 的电压值为12伏。
本实用新型的工作原理为:相比于现有技术中的上电缓冲电路,本实用新型提供的电路在三相整流桥输出端采用可控硅替代继电器,可控硅两端并联电阻即可构成变频器上电缓冲电路。由于可控硅的输入端电连接整流输出高压端,因此可控硅供电电源需要安全隔离,因此本实用新型提供的电路上增加了储能电路作为可控硅驱动电源,此电源相对其他电源单独给可控硅供电,保证可控硅不受干扰稳定可靠的工作。
本实用新型的有益效果为:相比于现有技术,本实用新型提供的变频器上电电路无需使用多个并联的继电器,节省了PCB布板面积,且PCB布线更加简易合理,能实现变频器高功率密度设计。
附图说明
附图对本实用新型作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。
图1为本实用新型一实施例提供的电路结构示意图。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
如图1所示,一种变频器上电电路,包括整流电路1、上电缓冲电路2、储能电路3、滤波电路4和光耦隔离电路5。整流电路1和滤波电路4之间通过上电缓冲电路2电连接,光耦隔离电路5与滤波电路4的输出端电性连接,光耦隔离电路5的输出端电连接继电器RELAY并输出延时控制信号。
整流电路1为桥式整流电路,包括包括第一二极管VD1、第二二极管VD2、第四二极管VD4、第五二极管VD5、第六二极管VD6共六个二极管。第三二极管VD3与第六二极管VD6、第二二极管VD2与第五二极管VD5、第一二极管VD1与第四二极管VD4分别串联连接;第一二极管VD1的正极与第四二极管VD4负极连接,第二二极管VD2的正极与第五二极管VD5的负极连接,第三二极管VD3的正极与第六二极管VD6的负极连接;第一二极管VD1与第四二极管VD4、第二二极管VD2与第五二极管VD5、第三二极管VD3与第六二极管VD6的中间节点分别连接至电源R相、电源S相和电源T相;第一二极管VD1、第二二极管VD2和第三二极管VD3的负极连接至直流母线P极,第四二极管VD4、第五二极管VD5和第六二极管VD6的正极连接至直流母线N极。
上电缓冲电路2包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和可控硅DE,七个电阻之间互相并联,一端与可控硅DE的阳极电连接,另一端和可控硅DE的阴极电连接。可控硅DE的阴极与电阻的连接节点电连接整流电路的输出端,可控硅DE的控制极和阴极构成滤波电路的输入端。
储能电路3包括超级电容C4,超级电容C4的正极与可控硅DE的阴极连接,超级电容C4的负极与整流电路的输入端连接。
滤波电路4包括第三电容C3、第十二电阻R12、二极管D2、第十四电阻R14、第十三电阻R13、第九电阻R9、第八电阻R8、晶体管Q1和第二电容C2。二极管D2的负极电连接可控硅DE的控制极,所述二极管D2的正极电连接可控硅DE的阴极,第三电容C3、第十二电阻R12分别和二极管D2并联;第十三电阻R13和第九电阻R9并联,一端电连接可控硅DE的控制极,另一端电连接晶体管Q1的集电极;第九电阻R9一端电连接晶体管Q1的发射极,另一端电连接晶体管Q1的基极;第二电容C2并联在滤波电路的输出端;第八电阻R8串联在滤波电路的正输出端;第二电容C2与滤波电路的正输出端的电连接节点位于第八电阻R8和第九电阻R9与晶体管Q1基极的电连接节点之间。
光耦隔离电路5包括光耦芯片U1、第十一电阻R11、第十电阻R10和第一电容C1。光耦芯片U1包括发光二极管及三极管,三极管的集电极连接滤波电路的正输出端,发射极连接到滤波电路的负输出端;发光二极管的正极与负极之间并联第十一电阻R11,正极与高电平VCC相连接,负极通过第十电阻R10与继电器连接,负极通过所述第一电容C1与地相连。
本实施例中,超级电容C4的型号为BRP002R8L106FA (2.8V,10F),可控硅DE选用门极关断可控硅(GTO),三极管Q1选用NPN型三极管,光电芯片U1的型号为PS2501-1L,电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7的阻值均为10kΩ,电阻R8、电阻R9、电阻R12、电阻R13和电阻R14的阻值分别为3.3kΩ、1.5kΩ、9kΩ、1.5kΩ和1kΩ,电阻R10和电阻R11的阻值分别为330Ω和3.3kΩ,电容C1、电容C2和电容C3均为电解电容,且电容C1、电容C2和电容C3的容值分别为30PF、0.1µF、30PF;高电平VCC的电压值为12V。
本实施例中,整流电路1、上电缓冲电路2、储能电路3、滤波电路4和光耦隔离电路5,整流电路1的三相输入端所接入的市电电压首先经过经过二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5和二极管D6共同构成的整流电路进行整流处理,整理电路的输出电压经过上电缓冲电路2再输入滤波电路4进行滤波处理,可以滤出市电输入时所产生的杂波,保证了变频器上所连接的设备进行正常运行,然后滤波电路输出的电压经过光耦隔离电路5转换成延时控制信号输出至继电器。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种变频器上电电路,包括整流电路、储能电路、滤波电路和光耦隔离电路,其特征在于:
所述整流电路的输入端与电源R相,电源S相和电源T相连接;
所述整流电路和滤波电路之间通过上电缓冲电路电连接;
所述上电缓冲电路包括若干电阻和可控硅(DE),所述若干电阻之间互相并联,一端与所述可控硅(DE)的阳极电连接,另一端和所述可控硅(DE)的阴极电连接;
所述可控硅(DE)的阴极与电阻的连接节点电连接所述整流电路的输出端,所述可控硅(DE)的控制极和阴极构成所述滤波电路的输入端;
所述储能电路包括充电电容(C4),所述充电电容(C4)的正极与所述可控硅(DE)的阴极连接,所述充电电容(C4)的负极与所述整流电路的输入端连接;
所述光耦隔离电路与滤波电路的输出端电性连接,所述光耦隔离电路的输出端电连接继电器(RELAY)。
2.根据权利要求1所述一种变频器上电电路,其特征在于:所述整流电路为桥式整流电路,包括第一二极管(VD1)、第二二极管(VD2)、第三二极管(VD3)、第四二极管(VD4)、第五二极管(VD5)和第六二极管(VD6)。
3.根据权利要求2所述一种变频器上电电路,其特征在于:
第三二极管(VD3)与第六二极管(VD6)、第二二极管(VD2)与第五二极管(VD5)和第一二极管(VD1)与第四二极管(VD4)分别串联连接;
第一二极管(VD1)的正极与第四二极管(VD4)负极连接,第二二极管(VD2)的正极与第五二极管(VD5)的负极连接,第三二极管(VD3)的正极与第六二极管(VD6)的负极连接;
第一二极管(VD1)与第四二极管(VD4)、第二二极管(VD2)与第五二极管(VD5)、第三二极管(VD3)与第六二极管(VD6)的中间节点分别连接至电源R相、电源S相和电源T相;
第一二极管(VD1)、第二二极管(VD2)和第三二极管(VD3)的负极连接至直流母线P极,第四二极管(VD4)、第五二极管(VD5)和第六二极管(VD6)的正极连接至直流母线N极。
4.根据权利要求1所述一种变频器上电电路,其特征在于:
所述滤波电路包括第三电容(C3)、第十二电阻(R12)、二极管(D2)、第十四电阻(R14)、第十三电阻(R13)、第九电阻(R9)、第八电阻(R8)、晶体管(Q1)和第二电容(C2);
所述二极管(D2)的负极电连接所述可控硅(DE)的控制极,所述二极管(D2)的正极电连接所述可控硅(DE)的阴极,所述第三电容(C3)、第十二电阻(R12)分别和所述二极管(D2)并联;
所述第十三电阻(R13)和第九电阻(R9)并联,一端电连接所述可控硅(DE)的控制极,另一端电连接所述晶体管(Q1)的集电极;
所述第九电阻(R9)一端电连接所述晶体管(Q1)的发射极,另一端电连接所述晶体管(Q1)的基极;
所述第二电容(C2)并联在所述滤波电路的输出端;
所述第八电阻(R8)串联在所述滤波电路的正输出端。
5.根据权利要求4所述一种变频器上电电路,其特征在于:所述第二电容(C2)与所述滤波电路的正输出端的电连接节点位于所述第八电阻(R8)和所述第九电阻(R9)与所述晶体管(Q1)基极的电连接节点之间。
6.根据权利要求1所述一种变频器上电电路,其特征在于:
所述光耦隔离电路包括光耦芯片(U1)、第十一电阻(R11)、第十电阻(R10)和第一电容(C1);
所述光耦芯片(U1)包括发光二极管及三极管;
所述三极管的集电极连接所述滤波电路的正输出端,发射极连接到所述滤波电路的负输出端;
所述发光二极管的正极与负极之间并联所述第十一电阻(R11),所述正极与高电平VCC相连接,所述负极通过所述第十电阻(R10)与继电器连接,所述负极通过所述第一电容(C1)与地相连。
7.根据权利要求6所述的一种变频器上电电路,其特征在于:所述高电平VCC 的电压值为12伏。
8.根据权利要求1所述一种变频器上电电路,其特征在于:所述可控硅(DE)并联的电阻的数量为七。
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CN111614244A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-09-01 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 驱动电路及电力电子设备 |
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- 2018-08-28 CN CN201821394152.4U patent/CN209313720U/zh active Active
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WO2021237806A1 (zh) * | 2020-05-27 | 2021-12-02 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 驱动电路及电力电子设备 |
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