變頻電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種變頻電源，包括控制模塊和與所述控制模塊電連接的電源模塊，所述控制模塊還分別電連接有整流電路、保護電路、檢測電路和IGBT驅(qū)動電路;所述整流電路還電連接于所述電源模塊的輸出端；所述IGBT驅(qū)動電路還電連接有IGBT開關(guān)電路。采用本發(fā)明所述的變頻電源，不會隨著市電電源波動的影響，具有輸出功率穩(wěn)定，同時電路保護充分，不會造成IGBT的損壞，而且抗干擾能力強，使得使用壽命延長。
【專利說明】變頻電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電源，尤其涉及一種變頻電源。

【背景技術(shù)】
[0002] 變頻電源是將市電中的交流電經(jīng)過AC -DC -AC變換，輸出為純凈的正弦波，輸 出頻率和電壓一定范圍內(nèi)可調(diào)。它有別于用于電機調(diào)速用的變頻調(diào)速控制器，也有別于 普通交流穩(wěn)壓電源。理想的交流電源的特點是頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、內(nèi)阻等于零、電壓波形 為純正弦波(無失真)。變頻電源十分接近于理想交流電源，因此，先進發(fā)達國家越來越多地 將變頻電源用作標準供電電源，以便為用電器提供最優(yōu)良的供電環(huán)境，便于客觀考核用電 器的技術(shù)性能。但是，現(xiàn)有的變頻電源普遍采用電路都是模擬電路或者是由芯片和模擬電 路組成的電路，存在輸出功率不穩(wěn)定的問題；同時對于內(nèi)部的過零檢測電路，由于變壓器和 IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)在開關(guān)時，高頻干擾較大，容易失去真正的過零點，造成驅(qū)動的 失控，從而損壞變頻電源。另外，對電路的保護不充分，容易造成IGBT損壞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種變頻電源，不會隨著市電電源波動的 影響，具有輸出功率穩(wěn)定，同時電路保護充分，不會造成IGBT的損壞，而且抗干擾能力強， 使得使用壽命延長。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種變頻電源，包括控制模塊和與 所述控制模塊電連接的電源模塊，所述控制模塊還分別電連接有整流電路、保護電路、檢測 電路和IGBT驅(qū)動電路；所述整流電路還電連接于所述電源模塊的輸出端；所述IGBT驅(qū)動 電路還電連接有IGBT開關(guān)電路。
[0005] 對于上述技術(shù)方案的改進，所述保護電路包括浪涌保護電路、過流保護電路、過 壓保護電路和過溫保護電路；所述浪涌保護電路、過流保護電路、過壓保護電路和過溫保護 電路分別連接于所述控制模塊的輸入端。
[0006] 對于上述技術(shù)方案的進一步改進，所述檢測電路包括電流檢測電路和電壓檢測電 路；所述電流檢測電路和電壓檢測電路分別連接于所述控制模塊的輸入端。
[0007] 對于上述技術(shù)方案的進一步改進，所述IGBT開關(guān)電路包括IGBT開關(guān)、諧振電容和 高壓變壓器；所述IGBT開關(guān)與所述諧振電容串聯(lián)；所述諧振電容的兩端分別與所述變壓器 初級線圈的兩輸入端連接。
[0008] 綜上所述，采用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，首先通過整流電路對提供整個電路電力 來源的電源模塊(也即市電）進行整流、濾波操作，從而使得提供給控制模塊以及其他電路 使用的電源不會出現(xiàn)大的波動，也即使得控制模塊以及其他電路的工作電源穩(wěn)定，也就保 障了輸出功率的穩(wěn)定；同時，由于整個電路中采用了各種檢測電路以及保護電路，從而使得 整個電路在工作過程中更加安全穩(wěn)定。另外，對IGBT的開關(guān)采用單獨的驅(qū)動電路，避免高 頻帶來的干擾作用，從而配合檢測電路維持真正的過零點，不致于出現(xiàn)驅(qū)動失控導致?lián)p壞 變頻電源的問題。
[0009] 實施本發(fā)明實施例，具有如下有益效果： (1 )穩(wěn)定性1? ; (2) 抗干擾能力強； (3) 使用壽命長。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明所述的變頻電源在實施例中的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本發(fā)明所述的變頻電源中電源模塊和整流模塊在實施例中對應(yīng)的電路原理圖； 圖3是本發(fā)明所述的變頻電源中浪涌保護電路在實施例中對應(yīng)的電路原理圖； 圖4是本發(fā)明所述的變頻電源中過流保護電路在實施例中對應(yīng)的電路原理圖； 圖5是本發(fā)明所述的變頻電源中過壓保護電路在實施例中對應(yīng)的電路原理圖； 圖6是本發(fā)明所述的變頻電源中過溫保護電路在實施例中對應(yīng)的電路原理圖； 圖7是本發(fā)明所述的變頻電源中電流檢測電路在實施例中對應(yīng)的電路原理圖； 圖8是本發(fā)明所述的變頻電源中電壓檢測電路在實施例中對應(yīng)的電路原理圖； 圖9是本發(fā)明所述的變頻電源中IGBT電路在實施例中對應(yīng)的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0011] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一 步地詳細描述。
[0012] 如圖1所示，本發(fā)明所述的變頻電源，包括控制模塊1、與控制模塊電連接的電源 模塊2 ;所述控制模塊1作為變頻電源的控制中心，采用的控制芯片為S3F84B8X系列；所述 電源模塊3,也即是市電，220V的交流電。
[0013] 所述控制模塊1還分別電連接有整流電路3、保護電路4、檢測電路5和IGBT驅(qū)動 電路6,所述整流電路3還電連接于所述電源模塊2的輸出端，所述IGBT驅(qū)動電路6電連接 有IGBT開關(guān)電路7。其中，所述保護電路4包括浪涌保護電路8、過流保護電路9、過壓保護 電路10和過溫保護電路11，所述浪涌保護電路8、過流保護電路9、過壓保護電路10和過溫 保護電路11分別連接于所述控制模塊1的輸入端；所述檢測電路5包括電流檢測電路12 和電壓檢測電路13 ;所述電流檢測電路12和電壓檢測電路13分別連接于所述控制模塊1 的輸入端。所述IGBT開關(guān)電路7包括IGBT開關(guān)（Q1)(絕緣柵極雙極型晶體管)14、諧振電 容15和變壓器16 ;所述IGBT開關(guān)14與所述諧振電容15串聯(lián)；所述諧振電容15的兩端分 別與所述變壓器16初級線圈的兩輸入端連接。
[0014] 如圖2所示，所述整流電路3將電源模塊2輸入的交流市電通過橋堆整流DB1、電 感L1以及電容C7的濾波作用，達到提供所述IGBT開關(guān)14和變壓器15正常工作的穩(wěn)定電 壓；同時，另一路通過整流二極管D4整流后，經(jīng)過電阻R14的降壓以及穩(wěn)壓二極管ZD1和 ZD2獲得18V穩(wěn)定的直流電，用來驅(qū)動所述IGBT開關(guān)啟動的電壓。
[0015] 如圖3所示，所述浪涌保護電路8通過整流二極管D4整流后，經(jīng)過電阻R11、R12、 R13和R30的分壓作用，并且由電阻R31接入到主控芯片（MC)內(nèi)部的比較器輸入端進行參 考，并根據(jù)參考值做出是否出現(xiàn)浪涌，從而做出保護措施。
[0016] 如圖4所示，所述過流保護電路9通過電阻R32、R34、R37、R62、R64和R65,電容 C4、C13和C16,三極管Q7和Q8組成，與所述主控芯片（MC)連接，接收所述主控芯片（MC) 發(fā)出的實時指令，從而保護電流維持在正常范圍內(nèi)。
[0017] 如圖5所示，所述過壓保護電路10通過電阻R22、R23、R24、R25、R46、R47、R48、 R49、R50、R51和R45,電容C22組成，對IGBT的過壓保護電路，此支路信號經(jīng)電阻R45與所 述主控芯片（MC)相連，實時接收所述主控芯片（MC)發(fā)出的指令，從而使得IGBT維持在正常 工作電壓范圍內(nèi)。此電路同樣可以起到過零檢測電路的功效，通過主控芯片（MC)實時監(jiān)控 所述電源模塊2輸出脈寬的大小，保持一定的輸出功率和提高電源平直，從而省去了現(xiàn)有 變頻電源中專用的過零檢測電路。
[0018] 如圖6所示，所述過溫保護電路11通過電阻R57和R58,電容C24,溫度變送器NCT1 組成，由NCT1監(jiān)測IGBT管腳溫度，若超過預設(shè)值則及時調(diào)整至正常溫度范圍內(nèi)，避免IGBT 損壞。
[0019] 如圖7所示，所述電流檢測電路12通過電阻R16、R17、R36和R59,電容C18、C15、 C17和C26組成，并與所述主控芯片（MC)連接，將檢測到的電流信息及時傳輸至所述主控芯 片（MC)，如果電流不在正常范圍內(nèi)，則所述主控芯片（MC)則發(fā)出調(diào)整電流的信號至所述過 流保護電路9進行調(diào)整。
[0020] 如圖8所示，所述電壓檢測電路13通過電阻1?8、1?9、1?10和1?28分壓后，由電壓1?29 與所述主控芯片（MC)連接，將電壓信號及時發(fā)送至所述主控芯片（MC)如果電壓不在正常 范圍內(nèi)，則所述主控芯片（MC)發(fā)出調(diào)整電壓的信號至過壓保護電路10進行調(diào)整。
[0021] 如圖9所示，所述IGBT開關(guān)電路7包括IBGT開關(guān)（Q1) 14、諧振電容（C9) 15和變 壓器（T1) 16 ;所述變壓器（T1) 16的電感和諧振電容（C9) 15組成諧振電路用來使得所述 IBGT開關(guān)（Q1) 14工作在軟開關(guān)狀態(tài)，并且通過過壓保護電路10使得所述IBGT開關(guān)（Q1) 14零電壓開通，從而使得電源模塊2的能效更高，也使得IBGT開關(guān)（Q1) 14的應(yīng)力減小，可 靠性增強。經(jīng)過所述變壓器（T1) 16的一級倍壓高壓電路后，將二次輸出電壓升高一倍，提 供負載高電壓的需求。
[0022] 以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán) 利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種變頻電源，包括控制模塊（1)和與所述控制模塊（1)電連接的電源模塊（2)，其 特征在于： 所述控制模塊（1)還分別電連接有整流電路（3)、保護電路（4)、檢測電路（5)和IGBT 驅(qū)動電路（6); 所述整流電路（3 )還電連接于所述電源模塊（2 )的輸出端； 所述IGBT驅(qū)動電路（6 )還電連接有IGBT開關(guān)電路（7 )。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻電源，其特征在于： 所述保護電路包括（4)浪涌保護電路（8)、過流保護電路（9)、過壓保護電路（10)和過 溫保護電路（11); 所述浪涌保護電路（8 )、過流保護電路（9 )、過壓保護電路（10 )和過溫保護電路（11)分 別連接于所述控制模塊（1)的輸入端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻電源，其特征在于： 所述檢測電路（4 )包括電流檢測電路（12 )和電壓檢測電路（13 ); 所述電流檢測電路（12)和電壓檢測電路（13)分別連接于所述控制模塊（1)的輸入端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻電源，其特征在于： 所述IGBT開關(guān)電路（7)包括IGBT開關(guān)（14)、諧振電容（15)和變壓器（16); 所述IGBT開關(guān)（14)與所述諧振電容（15)串聯(lián)； 所述諧振電容（15)的兩端分別與所述變壓器（16)初級線圈的兩輸入端連接。
【文檔編號】H02M5/458GK104065278SQ201310096035
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】盧高鋒 申請人:佛山市順德區(qū)尚研電子科技有限公司