一種變頻器上電緩沖及母線放電電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變頻器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，特別涉及一種變頻器上電緩沖及母線放電電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，智能控制與綠色節(jié)能是人們一直追求的目標(biāo)。由于變頻器具有了以上兩個特點(diǎn)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。通用變頻器大多為電壓型交直交變頻器，即先把交流電整流濾波后變成直流電，再把直流電變換成頻率可調(diào)的交流電來驅(qū)動電機(jī)。
[0003]變頻器的直流母線通常由大容量的鋁電解電容構(gòu)成，由于電容的固有特性，變頻器通常需要有上電緩沖電路，來防止上電時大的充電電流損壞整流橋和電容。圖1為通用的變頻器上電緩沖電路，其工作原理為:變頻器上電時，輸入交流電壓通過整流模塊Ul轉(zhuǎn)換成直流，直流電壓通過電阻Rl對母線電容Cl進(jìn)行充電，充電完成后，控制系統(tǒng)驅(qū)動繼電器Kl吸合，即完成了啟動過程。
[0004]由于整流環(huán)節(jié)通常為不可逆的被動式整流，當(dāng)變頻器輸入斷電時，儲存在直流母線側(cè)的電能只能通過電機(jī)負(fù)載和輔助開關(guān)電源進(jìn)行放電。出于成本和體積的考慮，輔助開關(guān)電源輸入工作電壓范圍不會非常寬，如單相220V輸入的變頻器，開關(guān)電源的工作范圍一般為直流200V至400V，三相380V輸入的變頻器，開關(guān)電源的工作范圍一般為直流400V至SOOVo因此，變頻器輸入正常斷電后，直流母線開始通過輔助電源進(jìn)行放電，當(dāng)母線電壓低于開關(guān)電源的最低工作電壓時，母線電容只能依靠本身的漏電流和電源管理芯片的漏電流進(jìn)行放電，放電速度將會變得非常緩慢。出于對人身安全的要求，通常會在變頻器的操作說明中要求使用者或維修人員斷電后等待十分鐘才能進(jìn)行拆線和維修操作。這樣不僅降低了使用者和維修者的工作效率，對于非專業(yè)人員還有可能因疏忽而造成安全事故。
[0005]由于圖1所示的變頻器上電緩沖電路不具備母線放電的功能。因此，希望提供一種簡單有效的變頻器上電緩沖及母線放電方案，使其既能實(shí)現(xiàn)變頻器的上電緩沖功能，又能實(shí)現(xiàn)變頻器輸入斷電后直流母線電容的快速放電功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種變頻器上電緩沖及母線放電電路，該電路既能實(shí)現(xiàn)變頻器的上電緩沖功能，又能實(shí)現(xiàn)變頻器輸入斷電后直流母線電容的快速放電功能。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種變頻器上電緩沖及母線放電電路，包括整流模塊、第一電阻、繼電器和第一電容，其還包括光耦、第二電容、第二電阻、第三電阻、第一二極管、第二二極管、第一穩(wěn)壓管和功率開關(guān)管，
[0009]其中，所述光耦的輸入端通過第三電阻與交流電連接，其輸出端集電極與功率開關(guān)管的門極連接，其輸出端發(fā)射極與功率開關(guān)管的陰極連接；
[0010]所述第二電容連接在功率開關(guān)管的門極與陰極之間，所述第一穩(wěn)壓管與第二電容相并聯(lián)；
[0011]所述第二電阻連接在功率開關(guān)管的門極與第一電容的正極之間；
[0012]所述第一二極管的陽極與第一電阻連接，其陰極與第一電容的正極連接；
[0013]所述第二二極管與繼電器相并聯(lián)，且所述功率開關(guān)管的陽極與第一二極管的陽極連接。
[0014]優(yōu)選地，所述功率開關(guān)管為IGBT管或功率MOSFET管。
[0015]優(yōu)選地，所述第一電阻為功率電阻。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明通過使用第一電阻，在變頻器輸入上電時，作為變頻器的上電緩沖啟動電阻；在變頻器輸入下電時，作為變頻器的母線電容放電電阻。其相對于專用的放電電路，不需要額外增加功率耗散元件，控制電路簡單，成本低、且放電工作范圍寬，既能實(shí)現(xiàn)變頻器的上電緩沖功能，又能實(shí)現(xiàn)變頻器輸入斷電后直流母線電容的快速放電功能。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為現(xiàn)有的變頻器上電緩沖電路的電路圖。
[0019]圖2是本發(fā)明所述變頻器上電緩沖及母線放電電路的電路圖。
[0020]圖3是本發(fā)明所述變頻器上電緩沖及母線放電電路在充電時的電流流向圖。
[0021]圖4是本發(fā)明所述變頻器上電緩沖及母線放電電路在放電時的電流流向圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0023]參閱圖2所示，本發(fā)明提供一種變頻器上電緩沖及母線放電電路，包括整流模塊U1、第一電阻R1、繼電器Kl和第一電容Cl，其還包括光耦U2、第二電容C2、第二電阻R2、第三電阻R3、第一二極管Dl、第二二極管D2、第一穩(wěn)壓管Zl和功率開關(guān)管Ql。
[0024]在本發(fā)明中，所述光耦U2的輸入端通過第三電阻R3與交流電連接，其輸出端集電極與功率開關(guān)管Ql的門極連接，其輸出端發(fā)射極與功率開關(guān)管Ql的陰極連接；所述第二電容C2連接在功率開關(guān)管Ql的門極與陰極之間，所述第一穩(wěn)壓管Zl與第二電容C2相并聯(lián)；所述第二電阻R2連接在功率開關(guān)管Ql的門極與第一電容Cl的正極之間；所述第一二極管Dl的陽極與第一電阻Rl連接，其陰極與第一電容Cl的正極連接；所述第二二極管D2與繼電器Kl相并聯(lián)，且所述功率開關(guān)管Ql的陽極與第一二極管Dl的陽極連接。
[0025]在本發(fā)明中，繼電器Kl的A、B觸點(diǎn)為常開觸點(diǎn)，即線圈需要有控制信號才會吸合。第一電容Cl為變頻器的直流母線電容，第一電容Cl兩端的電壓即為變頻器的母線電壓。當(dāng)變頻器上電時，因