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变频电源

阅读：1发布：2020-07-29

专利汇可以提供变频电源专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明实施例公开了一种变频电源，包括控制模块和与所述控制模块电连接的电源模块，所述控制模块还分别电连接有整流电路、保护电路、检测电路和IGBT驱动电路;所述整流电路还电连接于所述电源模块的输出端；所述IGBT驱动电路还电连接有IGBT 开关电路。采用本发明所述的变频电源，不会随着市电电源波动的影响，具有输出功率稳定，同时电路保护充分，不会造成IGBT的损坏，而且抗干扰能力强，使得使用寿命延长。，下面是变频电源专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种变频电源，包括控制模块(1)和与所述控制模块(1)电连接的电源模块(2)，其特征在于：
所述控制模块(1)还分别电连接有整流电路(3)、保护电路(4)、检测电路(5)和IGBT驱动电路(6)；
所述整流电路(3)还电连接于所述电源模块(2)的输出端；
所述IGBT驱动电路(6)还电连接有IGBT 开关电路(7)；
所述保护电路(4)包括浪涌保护电路(8)、过流保护电路(9)、过压保护电路(10)和过温保护电路(11)；
所述浪涌保护电路(8)、过流保护电路(9)、过压保护电路(10)和过温保护电路(11)分别连接于所述控制模块(1)的输入端；.
所述检测电路(4)包括电流检测电路(12)和电压检测电路(13)；
所述电流检测电路(12)和电压检测电路(13)分别连接于所述控制模块(1)的输入端；
所述电流检测电路(12)包括电阻R16、R17、R36和R59，电容C18、C15、C17和C26；电流取样点(VE)引入电流经过电阻R16、R17、电容C17、C15串连，在电阻R17与电容C17相连处通过电容C18接地，在电容C17、C15的连接点上通过电阻R59接地，电容C26并联在电阻R59的两端，电阻R36两端分别与电容C15的两端相连，电阻R36的两端分别与主控芯片(MC)连接，将检测到的电流信息及时传输至所述主控芯片(MC)，如果电流不在正常范围内，则所述主控芯片(MC)则发出调整电流的信号至所述过流保护电路9进行调整；
所述电压检测电路(13)通过电阻R8、R9、R10和R28分压后，由电压R29与所述主控芯片(MC)连接，将电压信号及时发送至所述主控芯片(MC)如果电压不在正常范围内，则所述主控芯片(MC)发出调整电压的信号至过压保护电路(10)进行调整。
2.根据权利要求1所述的变频电源，其特征在于：
所述IGBT开关电路(7)包括IGBT开关(14)、谐振电容(15)和变压器(16)；
所述IGBT开关(14)与所述谐振电容(15)串联；
所述谐振电容(15)的两端分别与所述变压器(16)初级线圈的两输入端连接。

说明书全文

变频电源

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电源，尤其涉及一种变频电源。

背景技术

[0002] 变频电源是将市电中的交流电经过AC→DC→AC变换，输出为纯净的正弦波，输出频率和电压一定范围内可调。它有别于用于电机调速用的变频调速控制器，也有别于普通交流稳压电源。理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波（无失真）。变频电源十分接近于理想交流电源，因此，先进发达国家越来越多地将变频电源用作标准供电电源，以便为用电器提供最优良的供电环境，便于客观考核用电器的技术性能。但是，现有的变频电源普遍采用电路都是模拟电路或者是由芯片和模拟电路组成的电路，存在输出功率不稳定的问题；同时对于内部的过零检测电路，由于变压器和IGBT（绝缘栅双极型晶体管）在开关时，高频干扰较大，容易失去真正的过零点，造成驱动的失控，从而损坏变频电源。另外，对电路的保护不充分，容易造成IGBT损坏。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种变频电源，不会随着市电电源波动的影响，具有输出功率稳定，同时电路保护充分，不会造成IGBT的损坏，而且抗干扰能力强，使得使用寿命延长。

[0004] 为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种变频电源，包括控制模块和与所述控制模块电连接的电源模块，所述控制模块还分别电连接有整流电路、保护电路、检测电路和IGBT驱动电路;所述整流电路还电连接于所述电源模块的输出端；所述IGBT驱动电路还电连接有IGBT开关电路。

[0005] 对于上述技术方案的改进，所述保护电路包括浪涌保护电路、过流保护电路、过压保护电路和过温保护电路；所述浪涌保护电路、过流保护电路、过压保护电路和过温保护电路分别连接于所述控制模块的输入端。

[0006] 对于上述技术方案的进一步改进，所述检测电路包括电流检测电路和电压检测电路；所述电流检测电路和电压检测电路分别连接于所述控制模块的输入端。

[0007] 对于上述技术方案的进一步改进，所述IGBT开关电路包括IGBT开关、谐振电容和高压变压器；所述IGBT开关与所述谐振电容串联；所述谐振电容的两端分别与所述变压器初级线圈的两输入端连接。

[0008] 综上所述，采用本发明所述的技术方案，首先通过整流电路对提供整个电路电力来源的电源模块（也即市电）进行整流、滤波操作，从而使得提供给控制模块以及其他电路使用的电源不会出现大的波动，也即使得控制模块以及其他电路的工作电源稳定，也就保障了输出功率的稳定；同时，由于整个电路中采用了各种检测电路以及保护电路，从而使得整个电路在工作过程中更加安全稳定。另外，对IGBT的开关采用单独的驱动电路，避免高频带来的干扰作用，从而配合检测电路维持真正的过零点，不致于出现驱动失控导致损坏变频电源的问题。

[0009] 实施本发明实施例，具有如下有益效果：

[0010] （1）稳定性高；

[0011] （2）抗干扰能力强；

[0012] （3）使用寿命长。附图说明

[0013] 图1是本发明所述的变频电源在实施例中的结构框图；

[0014] 图2是本发明所述的变频电源中电源模块和整流模块在实施例中对应的电路原理图；

[0015] 图3是本发明所述的变频电源中浪涌保护电路在实施例中对应的电路原理图；

[0016] 图4是本发明所述的变频电源中过流保护电路在实施例中对应的电路原理图；

[0017] 图5是本发明所述的变频电源中过压保护电路在实施例中对应的电路原理图；

[0018] 图6是本发明所述的变频电源中过温保护电路在实施例中对应的电路原理图；

[0019] 图7是本发明所述的变频电源中电流检测电路在实施例中对应的电路原理图；

[0020] 图8是本发明所述的变频电源中电压检测电路在实施例中对应的电路原理图；

[0021] 图9是本发明所述的变频电源中IGBT电路在实施例中对应的电路原理图。

具体实施方式

[0022] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

[0023] 如图1所示，本发明所述的变频电源，包括控制模块1、与控制模块电连接的电源模块2；所述控制模块1作为变频电源的控制中心，采用的控制芯片为S3F84B8X系列；所述电源模块3，也即是市电，220V的交流电。

[0024] 所述控制模块1还分别电连接有整流电路3、保护电路4、检测电路5和IGBT驱动电路6，所述整流电路3还电连接于所述电源模块2的输出端，所述IGBT驱动电路6电连接有IGBT开关电路7。其中，所述保护电路4包括浪涌保护电路8、过流保护电路9、过压保护电路10和过温保护电路11，所述浪涌保护电路8、过流保护电路9、过压保护电路10和过温保护电路11分别连接于所述控制模块1的输入端；所述检测电路5包括电流检测电路12和电压检测电路13；所述电流检测电路12和电压检测电路13分别连接于所述控制模块1的输入端。所述IGBT开关电路7包括IGBT开关（Q1）（绝缘栅极双极型晶体管）14、谐振电容15和变压器16；所述IGBT开关14与所述谐振电容15串联；所述谐振电容15的两端分别与所述变压器16初级线圈的两输入端连接。

[0025] 如图2所示，所述整流电路3将电源模块2输入的交流市电通过桥堆整流DB1、电感L1以及电容C7的滤波作用，达到提供所述IGBT开关14和变压器15正常工作的稳定电压；同时，另一路通过整流二极管D4整流后，经过电阻R14的降压以及稳压二极管ZD1和ZD2获得18V稳定的直流电，用来驱动所述IGBT开关启动的电压。

[0026] 如图3所示，所述浪涌保护电路8通过整流二极管D4整流后，经过电阻R11、R12、R13和R30的分压作用，并且由电阻R31接入到主控芯片（MC）内部的比较器输入端进行参考，并根据参考值做出是否出现浪涌，从而做出保护措施。

[0027] 如图4所示，所述过流保护电路9通过电阻R32、R34、R37、R62、R64和R65，电容C4、C13和C16，三极管Q7和 Q8组成，与所述主控芯片（MC）连接，接收所述主控芯片（MC）发出的实时指令，从而保护电流维持在正常范围内。

[0028] 如图5所示，所述过压保护电路10通过电阻R22、R23、R24、R25、R46、R47、R48、R49、R50、R51和R45，电容C22组成，对IGBT的过压保护电路，此支路信号经电阻R45与所述主控芯片（MC）相连，实时接收所述主控芯片（MC）发出的指令，从而使得IGBT维持在正常工作电压范围内。此电路同样可以起到过零检测电路的功效，通过主控芯片（MC）实时监控所述电源模块2输出脉宽的大小，保持一定的输出功率和提高电源平直，从而省去了现有变频电源中专用的过零检测电路。

[0029] 如图6所示，所述过温保护电路11通过电阻R57和R58，电容C24，温度变送器NCT1组成，由NCT1监测IGBT管脚温度，若超过预设值则及时调整至正常温度范围内，避免IGBT损坏。

[0030] 如图7所示，所述电流检测电路12通过电阻R16、R17 、R36和R59，电容C18、C15、C17和C26组成，并与所述主控芯片（MC）连接，将检测到的电流信息及时传输至所述主控芯片（MC），如果电流不在正常范围内，则所述主控芯片（MC）则发出调整电流的信号至所述过流保护电路9进行调整。

[0031] 如图8所示，所述电压检测电路13通过电阻R8、R9、R10和R28分压后，由电压R29与所述主控芯片（MC）连接，将电压信号及时发送至所述主控芯片（MC）如果电压不在正常范围内，则所述主控芯片（MC）发出调整电压的信号至过压保护电路10进行调整。

[0032] 如图9所示，所述IGBT开关电路7包括IBGT开关（Q1）14、谐振电容（C9）15和变压器（T1）16；所述变压器（T1）16的电感和谐振电容（C9）15组成谐振电路用来使得所述IBGT开关（Q1）14工作在软开关状态，并且通过过压保护电路10使得所述IBGT开关（Q1）14零电压开通，从而使得电源模块2的能效更高，也使得IBGT开关（Q1）14的应力减小，可靠性增强。经过所述变压器（T1）16的一级倍压高压电路后，将二次输出电压升高一倍，提供负载高电压的需求。

[0033] 以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

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