CN201328071Y - 一种单相变频器电路及使用该种单相变频器电路的变频器 - Google Patents
一种单相变频器电路及使用该种单相变频器电路的变频器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型是关于一种单相变频器电路，其包括：驱动电路和与该驱动电路对应连接的三个或三个以上的绝缘栅双极型功率管，驱动电路包括：用于隔离上桥驱动信号的第一光电耦合器，用于隔离下桥驱动信号的第二光电耦合器，恒压电源，智能化功率模块，上桥驱动信号电路，下桥驱动信号电路；所述绝缘栅双极型功率管包括，第一、第二组绝缘栅双极型功率管，所述第一、第二组光电耦合器分别与对应的第一、第二组绝缘栅双极型功率管连接，由此简化了单相变频器电路的结构，降低了驱动电路在PCB板上占用面积，采用该种结构便于维护，可以广泛的替代现有的智能电力模块。故，降低了成本。采用上述电路结构的变频器同样具有上述优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及变频调速器领域，尤其涉及适用于变频调速器的一种使用绝缘栅双极型功率管的电路领域。
本实用新型涉还涉及一种变频器。
背景技术
绝缘栅双极型功率管，又称IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor)，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。现有的小功率小体积变频器逆变电路元件多采用智能电力模块，即把逆变电路所需绝缘栅双极型功率管(下文称IGBT)及驱动电路集成在一个芯片上形成所谓的智能电力模块
如中国实用新型专利公开号“CN2682709”名称为“中、高压变频器IGBT过流处理电路”的专利公开了一种中、高压变频器IGBT过流处理电路，可进行多次判定的IGBT过流处理电路，克服上述那种一次性判定IGBT过流所导致的误停机现象，而且其判定的次数可以随时修订。本实用新型组成包括，驱动电路1，脉冲计数器2，数字比较器3，通过带有过电流检测和复位功能的通用厚膜IGBT驱动电路，将过流信号送入一个计数器，计数的结果与另一个预置的数据进行比较，比较的结果再去控制中、高压变频调速系统是否进行立即停机动作。
该种单相变频器电路中采用智能电力模块，其体积小，安装方便。电路设计简单。但是，由于电力模块多为进口元件，因此采购周期长，采购成本高；并且，该种智能电力模块把IGBT集成在一个芯片上，但是采用上述智能电力模块结构对于后期的维护带来不便及增加维修成本；一般情况下IGBT不可能同时损坏，大多是单臂、上桥或下桥及制动IGBT损坏。模块只要一个IGBT损坏就要更换整个模块，造成了浪费。在一些中小城市还很难购买到同一型号的模块，由此增加了成本。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本较低单相变频器电路。同时，本实用新型还提供一种采用该单相变频器电路的变频器。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
本实用新型的一种单相变频器电路，
其包括：用于将直流电源转换成交流电的逆变电路，其中，该逆变电路包括：驱动电路和与该驱动电路对应连接的三个或三个以上的绝缘栅双极型功率管，其中，驱动电路包括：用于隔离上桥驱动信号的第一光电耦合器，用于隔离下桥驱动信号的第二光电耦合器，用于提供恒定电压的恒压电源，用于控制驱动电路开通、关断的智能化功率模块，与所述第一光电耦合器连接、用于驱动该第一光电耦合器的上桥驱动信号电路，与所述第二光电耦合器连接、用于驱动该第二光电耦合器的下桥驱动信号电路；所述绝缘栅双极型功率管包括，第一、第二组绝缘栅双极型功率管，所述第一、第二组光电耦合器分别与对应的第一、第二组绝缘栅双极型功率管连接。
进一步，所述单相变频器电路进一步包括：所述第一、第二光电耦合器分别与所述第一、第二组绝缘栅双极型功率管的栅极连接。
进一步，所述单相变频器电路包括三组并联的、结构相同的驱动驱动电路和与其对应连接的三组绝缘栅双极型功率管；三组绝缘栅双极型功率管把直流电源逆变成频率、电压均可控制的交流电。
进一步，所述的单相变频器电路的三组驱动电路中的恒压电源为驱动直流电源，该驱动直流电源的输出正极与所述驱动电路的上桥连接，其输出负极与该驱动电路的下桥连接。
进一步，所述绝缘栅双极型功率管的栅极上串联有电阻；在正常情况下绝缘栅双极型功率管的开通速度越快，损耗越小，而开通的越快，绝缘栅双极型功率管承受的峰值电流越大，越容易导致绝缘栅双极型功率管损坏。因此通过绝缘栅双极型功率管的栅极上串联电阻，可以降低绝缘栅双极型功率管的栅极驱动电压的上升速率，降低其承受的峰值电流。
进一步，所述绝缘栅双极型功率管的栅极和发射极间并联有由电阻和电容并联而成的电路；采用在绝缘栅双极型功率管的栅极和发射极间并联有由电阻和电容而成的电路可以防止绝缘栅双极型功率管集射极问处在高阻输出状态，使栅极电容被以外充电，防止导致使绝缘栅双极型功率管意外导通。
进一步，所述驱动直流电源上并联有稳压电路，绝缘栅双极型功率管的栅极通过氧化膜和发射极实现电隔离。由于氧化膜很薄，驱动电压过高会击穿栅极使绝缘栅双极型功率管损坏，为了防止驱动电压过高，在驱动电源上并联个稳压电路，使电压能稳地在安全数值。
一种变频器，包括：外壳，设置在该外壳内的散热片，硬质线路板和与该硬质线路板连接的电源板，该硬质线路板设有上述的单相变频器电路，该硬质线路板通过设置在其上的六个连接住和一个排插与该电源板连接，所述散热片和硬质线路板间设有矽胶绝缘散热层；由于绝缘栅双极型功率管模块的金属基板为集极，因此要在散热片与基板间贴上一片矽胶绝缘散热层；保证良好的绝缘与散热。
本实用新型的一种单相变频器电路，采用驱动电路和与该驱动电路对应连接的三个或三个以上的绝缘栅双极型功率管，其中，驱动电路包括：用于隔离上桥驱动信号的第一光电耦合器，用于隔离下桥驱动信号的第二光电耦合器，用于提供恒定电压的恒压电源，用于控制驱动电路开通、关断的智能化功率模块，与所述第一光电耦合器连接、用于驱动该第一光电耦合器的上桥驱动信号电路，与所述第二光电耦合器连接、用于驱动该第二光电耦合器的下桥驱动信号电路；所述绝缘栅双极型功率管包括，第一、第二组绝缘栅双极型功率管，所述第一、第二组光电耦合器分别与对应的第一、第二组绝缘栅双极型功率管连接，由此简化了单相变频器电路的结构，降低了驱动电路在PCB板上占用面积，并且，采用该种结构便于维护，可以广泛的替代现有的智能电力模块故，降低了成本。采用上述电路结构的变频器同样具有上述优点。
附图说明
为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
图1本实用新型的单相变频器电路原理结构示意图；
具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型的一种单相变频器电路，其包括：其包括：用于将直流电源转换成交流电的逆变电路，其中，该逆变电路包括：驱动电路和与该驱动电路对应连接的三个或三个以上的绝缘栅双极型功率管IGBT，其中，驱动电路包括：用于隔离上桥驱动信号的第一光电耦合器(图中未示出)，用于隔离下桥驱动信号的第二光电耦合器(图中未示出)，用于提供恒定电压的恒压电源(图中未示出)，用于控制驱动电路开通、关断的智能化功率模块(图中未示出)，与所述第一光电耦合器连接、用于驱动该第一光电耦合器的上桥驱动信号电路，与所述第二光电耦合器连接、用于驱动该第二光电耦合器的下桥驱动信号电路；所述绝缘栅双极型功率管IGBT包括，第一、第二组绝缘栅双极型功率管IGBT，所述第一、第二组光电耦合器分别与对应的第一、第二组绝缘栅双极型功率管IGBT连接。在本实施例中，设置有三个绝缘栅双极型功率管IGBT。
本具体实施方式中，所述单相变频器电路进一步包括：所述第一、第二组光电耦合器分别与所述第一、第二组绝缘栅双极型功率管IGBT的栅极连接。
本具体实施方式中，所述单相变频器电路包括三组并联的、结构相同的驱动驱动电路和与其对应连接的三组绝缘栅双极型功率管IGBT；三组绝缘栅双极型功率管IGBT把直流电源逆变成频率、电压均可控制的交流电。
本具体实施方式中，所述的单相变频器电路的三组驱动电路中的恒压电源为驱动直流电源，该驱动直流电源的输出正极与所述驱动电路的上桥连接，其输出负极与该驱动电路的下桥连接。
本具体实施方式中，所述绝缘栅双极型功率管IGBT的栅极上串联有电阻；在正常情况下绝缘栅双极型功率管IGBT的开通速度越快，损耗越小，而开通的越快，绝缘栅双极型功率管IGBT承受的峰值电流越大，越容易导致绝缘栅双极型功率管IGBT损坏。因此通过绝缘栅双极型功率管IGBT的栅极上串联电阻，可以降低绝缘栅双极型功率管IGBT的栅极驱动电压的上升速率，降低其承受的峰值电流。
本具体实施方式中，所述绝缘栅双极型功率管IGBT的栅极和发射极间并联有由电阻和电容并联而成的电路；采用在绝缘栅双极型功率管IGBT的栅极和发射极间并联有由电阻和电容而成的电路可以防止绝缘栅双极型功率管IGBT集射极问处在高阻输出状态，使栅极电容被以外充电，防止导致使绝缘栅双极型功率管IGBT意外导通。
本具体实施方式中，所述驱动直流电源上并联有稳压电路，绝缘栅双极型功率管IGBT的栅极通过氧化膜和发射极实现电隔离。由于氧化膜很薄，驱动电压过高会击穿栅极使绝缘栅双极型功率管IGBT损坏，为了防止驱动电压过高，在驱动电源上并联个稳压电路，使电压能稳地在安全数值。
本具体实施方式还包括一种变频器(图中未示出)，包括：外壳，设置在该外壳内的散热片，硬质线路板和与该硬质线路板连接的电源板，该硬质线路板设有上述的单相变频器电路，该硬质线路板通过设置在其上的六个连接住和一个排插与该电源板连接，所述散热片和硬质线路板间设有矽胶绝缘散热层；由于绝缘栅双极型功率管模块的金属基板为集极，因此要在散热片与基板间贴上一片矽胶绝缘散热层；保证良好的绝缘与散热。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种单相变频器电路，其包括：用于将直流电源转换成交流电的逆变电路，其特征在于，该逆变电路包括：驱动电路和与该驱动电路对应连接的三个或三个以上的绝缘栅双极型功率管，其中，驱动电路包括：用于隔离上桥驱动信号的第一光电耦合器，用于隔离下桥驱动信号的第二光电耦合器，用于提供恒定电压的恒压电源，用于控制驱动电路开通、关断的智能化功率模块，与所述第一光电耦合器连接、用于驱动该第一光电耦合器的上桥驱动信号电路，与所述第二光电耦合器连接、用于驱动该第二光电耦合器的下桥驱动信号电路；所述绝缘栅双极型功率管包括，第一、第二组绝缘栅双极型功率管，所述第一、第二组光电耦合器分别与对应的第一、第二组绝缘栅双极型功率管连接。
2.根据权利要求1所述的一种单相变频器电路，其特征在于：所述单相变频器电路进一步包括：所述第一、第二光电耦合器分别与所述第一、第二组绝缘栅双极型功率管的栅极连接。
3.根据权利要求1所述的一种单相变频器电路，其特征在于：所述的单相变频器电路的三组驱动电路中的恒压电源为驱动直流电源，该驱动直流电源的输出正极与所述驱动电路的上桥连接，其输出负极与该驱动电路的下桥连接。
4.根据权利要求1所述的一种单相变频器电路，其特征在于：所述绝缘栅双极型功率管的栅极上串联有电阻。
5.根据权利要求1所述的一种单相变频器电路，其特征在于：所述绝缘栅双极型功率管的栅极和发射极间并联有由电阻和电容并联而成的电路。
6.根据权利要求1所述的一种单相变频器电路，其特征在于：所述驱动直流电源上并联有稳压电路，绝缘栅双极型功率管的栅极通过氧化膜和发射极实现电隔离。
7.一种变频器，包括：外壳，设置在该外壳内的散热片，硬质线路板和与该硬质线路板连接的电源板，其特征在于：该硬质线路板设有如权利要求1至6任意一项所述的单相变频器电路，该硬质线路板通过设置在其上的六个连接住和一个排插与该电源板连接，所述散热片和硬质线路板间设有矽胶绝缘散热层。
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| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: SHENZHEN EASYDRIVE INVERTER FREQUENCY TECHNOLOGY C Free format text: FORMER NAME: SHENZHEN EASYDRIVE INVERTER TECHNOLOGY CO., LTD. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 518001, Guangdong, Shenzhen, Futian District Bagua three optical fiber District 3, 6, 8 Floor East Patentee after: Shenzhen Easydrive Electric Co., Ltd. Address before: 518001, Guangdong, Shenzhen, Futian District Bagua three optical fiber District 3, 6, 8 Floor East Patentee before: Shenzhen Easydrive Inverter Technology Co., Ltd. |
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Granted publication date: 20091014 Termination date: 20141128 |
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