单相升压电路及通用变频器制造技术

本发明专利技术公开了一种单相升压电路及通用变频器，针对现有技术中变频时单相电无法驱动三相负载的问题，提供了以下技术方案，包括整流单元、缓冲单元以及逆变单元；将通用变频器的主电路输入端子R、S、T短接在一起，接单相220v交流电源的L端，将单相220v交流电源的N端接至滤波电容的中性点NP。经过这样改进以后，通用变频器的直流母线电压DC2+和DC2‑可以达到直流DC600V左右，600v左右的直流电，通过逆变单元转换，则可以输出三相380v的交流电，直流驱动三相380v的交流电机运转。这种基于通用变频器主电路的升压电路，在通用变频器的主电路的基础上改造而成，不需要增加任何额外的成本和器件，简便易行，可广泛应用于单相电源转三相电源且需要升压调速的场合。

Single-phase boost circuit and universal frequency converter

【技术实现步骤摘要】
单相升压电路及通用变频器
本专利技术涉及变频领域，更具体地说，它涉及一种单相升压电路及通用变频器。
技术介绍
目前通用变频器无法实现升压功能。当电源输入380v电压，变频器最高输出380v电压。当电源输入220v电压，变频器最高输出220v电压。某些特殊场合只有220v单相交流电源，但需要驱动三相380v的交流电机，面对此类需要单相输入三相输出的主电路升压问题，通用变频器往往束手无策。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一目的在于提供一种单相升压电路，可在变频同时使220v单相交流电源驱动三相380v的交流电机。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种单相升压电路，包括整流单元、缓冲单元以及逆变单元；所述整流单元包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6，其中二极管D1的阳极耦接于二极管D4的阴极，二极管D2的阳极耦接于二极管D5的阴极，二极管D3的阳极耦接于二极管D6的阴极，同时二极管D1的阴极、二极管D2的阴极、二极管D3的阴极相互耦接，二极管D4的阳极、二极管D5的阳极、二极管D6的阳极相互耦接；所述缓冲单元包括电阻R1以及与电阻R1并联的继电器开关K，电阻R1的一端耦接于二极管D1的阴极；所述逆变单元包括场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、场效应管Q4、场效应管Q5、场效应管Q6，其中场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3的源极相互耦接，场效应管Q1的漏极耦接于场效应管Q4的源极，场效应管Q2的漏极耦接于场效应管Q5的源极，场效应管Q3的漏极耦接于场效应管Q6的源极，场效应管Q4、场效应管Q5、场效应管Q6的漏极相互耦接，场效应管Q1的源极耦接于电阻R1的另一端，场效应管Q1的漏极与场效应管Q4的源极耦接，场效应管Q4的漏极耦接于二极管D4阳极；还包括电容C1以及与电容C1串联的电容C2，电容C1未与电容C2相连的一端耦接于场效应管Q1的源极，电容C2未与电容C1相连的一端耦接于场效应管Q4的漏极。二极管D1的阳极、二极管D2的阳极、二极管D3的阳极相互耦接以接入220V电源的火线，电容C1与电容C2的连接点用于接入220V电源的零线。采用上述技术方案，将通用变频器的主电路输入端子R、S、T短接在一起，接单相220v交流电源的L端，将单相220v交流电源的N端接至滤波电容的中性点NP。经过这样改进以后，通用变频器的直流母线电压DC2+和DC2-可以达到直流DC600V左右，600v左右的直流电，通过逆变单元转换，则可以输出三相380v的交流电，直流驱动三相380v的交流电机运转。这种基于通用变频器主电路的升压电路，在通用变频器的主电路的基础上改造而成，不需要增加任何额外的成本和器件，简便易行，可广泛应用于单相电源转三相电源且需要升压调速的场合。针对现有技术存在的不足，本专利技术的第二目的在于提供一种通用变频器，可在变频同时使220v单相交流电源驱动三相380v的交流电机。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种通用变频器，包括如上所述的单相升压电路。优选的，还包括三相升压电路。采用上述技术方案，在可进行单相升压的同时可进行三相的升压，支持更多应用。优选的，所述三相升压电路包括电容C3、电容C4、电容C5以及开关矩阵，电容C3串联在输入A相与输入C相之间，电容C4串联在输入A相与输入B相之间，电容C5串联在输入B相与输入C相之间，开关矩阵包括连接在输出各相与输入各相之间的9个开关电路。优选的，所述开关电路包括二极管D7、二极管D8、三极管Q7、三极管Q8，二极管D7的阳极耦接于某一相的输入端，阴极耦接于三极管Q7的集电极，三极管Q7的发射极耦接某一相的输出端，三极管Q8的发射极耦接于二极管D7的阳极，三极管Q8的集电极连接于二极管D8的阴极，二极管D8的阳极三极管Q7的发射极。优选的，还包括用于切换单相升压电路与三相升压电路的切换电路，以及用于接收切换命令的通讯模块。采用上述技术方案，通过通讯模块接收控制命令，切换电路响应于切换命令实现切换单相升压与三相升压的自由切换。优选的，所述切换电路为三极管开关电路。采用上述技术方案，电路简单，成本较低。对现有技术存在的不足，本专利技术的第三目的在于提供一种单相升压电路，可在变频同时使220v单相交流电源驱动三相380v的交流电机。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种单相升压电路，包括整流单元、滤波电容组和逆变单元；整流单元包括三个输入端子和两个输出端，整流单元三个输入端分别为R端、S端和T端，整流单元的三个输入端短接在一起作为该单相升压电路的其中一个输入端耦接于交流电源的L端；滤波电容组耦接在整流单元的两个输出端上，滤波电容组包括串联的电容C1和电容C2，电容C1和电容C2之间的连接点NP作为该单相升压电路的另一个输入端耦接于交流电源的N端；逆变单元耦接在整流单元的两个输出端上以用于提供交流电。优选的，所述整流单元包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5和二极管D6；二极管D1的阳极耦接于二极管D4的阴极，二极管D2的阳极耦接于二极管D5的阴极，二极管D3的阳极耦接于二极管D6的阴极；二极管D1的阴极、二极管D2的阴极和二极管D3的阴极相互耦接以作为整流单元其中一个输出端，二极管D4的阳极、二极管D5的阳极和二极管D6的阳极相互耦接以作为整流单元另一个输出端；二极管D1的阳极、二极管D2的阳极和二极管D3的阳极分别作为整流单元的三个输入端子T端、S端和R端。优选的，所述滤波电容组与整流单元的其中一个输出端之间耦接有缓冲单元。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：基于通用变频器主电路的升压电路，在通用变频器的主电路的基础上改造而成，不需要增加任何额外的成本和器件，简便易行，可广泛应用于单相电源转三相电源且需要升压调速的场合。附图说明图1为本专利技术中单相升压电路的电路原理图；图2为本专利技术中通用变频器的原理框图；图3为本专利技术中三相升压电路的电路原理图；图4为用于开关矩阵中任一开关电路的电路原理图；图5为现有通用变频器主电路的电路图。图中：1、整流单元；2、缓冲单元；3、逆变单元；4、通讯模块；5、切换电路；6、开关矩阵。具体实施方式下面结合附图及实施例，对本专利技术进行详细描述。通用变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成，本申请通过整流、滤波、逆变构成通过变频器的主电路，即本申请的单相升压电路。本申请是在通用变频器主电路上做出的技术改进与创新，传统通用变频器主电路如图5所示，包括整流电路、两个串联连接的滤波电容、缓冲电路和逆变电路，通用变频器主电路具有三个输入端分别为R端、S端和T端，经过整流电路后在两个滤波电容（C10、C20）的两端形成通用变频器的直流回路DC1+和DC1-，也称为直流母线电压DC1-和DC1-，因此，在通用变频器的R端、S端和T端连接在380V交流电源中时，经过整流电路后将交流变成直流后，通过滤波电容（C10、C20）的设置，将使得通用变频器的直流回路DC1+和DC1-之间的电压大约有380*=530V左右的直流电压，此时逆变单元输出的最高电压为380V交流电压，可以直接驱动380V的交流电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单相升压电路，其特征是：包括整流单元(1)、缓冲单元(2)以及逆变单元(3)；所述整流单元(1)包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6，其中二极管D1的阳极耦接于二极管D4的阴极，二极管D2的阳极耦接于二极管D5的阴极，二极管D3的阳极耦接于二极管D6的阴极，同时二极管D1的阴极、二极管D2的阴极、二极管D3的阴极相互耦接，二极管D4的阳极、二极管D5的阳极、二极管D6的阳极相互耦接；所述缓冲单元(2)包括电阻R1以及与电阻R1并联的继电器开关K，电阻R1的一端耦接于二极管D1的阴极；所述逆变单元(3)包括场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、场效应管Q4、场效应管Q5、场效应管Q6，其中场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3的源极相互耦接，场效应管Q1的漏极耦接于场效应管Q4的源极，场效应管Q2的漏极耦接于场效应管Q5的源极，场效应管Q3的漏极耦接于场效应管Q6的源极，场效应管Q4、场效应管Q5、场效应管Q6的漏极相互耦接，场效应管Q1的源极耦接于电阻R1的另一端，场效应管Q1的漏极与场效应管Q4的源极耦接，场效应管Q4的漏极耦接于二极管D4阳极；还包括电容C1以及与电容C1串联的电容C2，电容C1未与电容C2相连的一端耦接于场效应管Q1的源极，电容C2未与电容C1相连的一端耦接于场效应管Q4的漏极；二极管D1的阳极、二极管D2的阳极、二极管D3的阳极相互耦接以接入220V电源的火线，电容C1与电容C2的连接点用于接入220V电源的零线。...

【技术特征摘要】
2018.11.07 CN 20181131772391.一种单相升压电路，其特征是：包括整流单元(1)、缓冲单元(2)以及逆变单元(3)；所述整流单元(1)包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6，其中二极管D1的阳极耦接于二极管D4的阴极，二极管D2的阳极耦接于二极管D5的阴极，二极管D3的阳极耦接于二极管D6的阴极，同时二极管D1的阴极、二极管D2的阴极、二极管D3的阴极相互耦接，二极管D4的阳极、二极管D5的阳极、二极管D6的阳极相互耦接；所述缓冲单元(2)包括电阻R1以及与电阻R1并联的继电器开关K，电阻R1的一端耦接于二极管D1的阴极；所述逆变单元(3)包括场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、场效应管Q4、场效应管Q5、场效应管Q6，其中场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3的源极相互耦接，场效应管Q1的漏极耦接于场效应管Q4的源极，场效应管Q2的漏极耦接于场效应管Q5的源极，场效应管Q3的漏极耦接于场效应管Q6的源极，场效应管Q4、场效应管Q5、场效应管Q6的漏极相互耦接，场效应管Q1的源极耦接于电阻R1的另一端，场效应管Q1的漏极与场效应管Q4的源极耦接，场效应管Q4的漏极耦接于二极管D4阳极；还包括电容C1以及与电容C1串联的电容C2，电容C1未与电容C2相连的一端耦接于场效应管Q1的源极，电容C2未与电容C1相连的一端耦接于场效应管Q4的漏极；二极管D1的阳极、二极管D2的阳极、二极管D3的阳极相互耦接以接入220V电源的火线，电容C1与电容C2的连接点用于接入220V电源的零线。2.一种通用变频器，其特征是：包括如权利要求1所述的单相升压电路。3.根据权利要求2所述的通用变频器，其特征是：还包括三相升压电路。4.根据权利要求3所述的通用变频器，其特征是：所述三相升压电路包括电容C3、电容C4、电容C5以及开关矩阵(6)，电容C3串联在输入A相与输入C相之间，电容C4串联在输入A相与输入B相之间，电容C5串联在输入B相与输入C相之间，开关矩阵(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚山，陈浩浩，
申请(专利权)人：深圳市新科瑞电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44