逆变电源并联装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种逆变电源并联装置，该装置包括电源及防止电源污染的滤波器，整流、滤波及缓冲延时电路，激励脉冲形成及保护控制电路，逆变电路，整流、滤波电路，并联输出汇总线，其中所述逆变电路大于２个，为单边逆变电路或全桥逆变电路，逆变电路使用漏感变压器作为输出变压器。本发明专利技术实现简单，工作效率高，同时具有抗短路和连续工作能力强等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种逆变电源，尤其涉及一种逆变电源并联装置。
技术介绍
在采用具有较高转换频率(50KHz以上)的逆变电源中，主要使用大功率场效应晶体管(MOSFET)及IGBT模块。为了实现更大的功率输出，往往需要用并机的工作方式(逆变单元并联)。逆变单元并联理论上要求各并联的单元在输出电压、相位实时完全一致，但由于实际并联的单元不可能完全一致，在并联路数较多时(一般在6台之内)，极易造成设备损坏导致并联失败。专利号为200420071487.4，名称为《交流逆变电源并联装置》提出了一种逆变电源并联装置，实现多机并联。但该装置使用了一个输出SPWM信号的集中控制器，逆变模块中还需要包含直流均流电路，结构较复杂。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出一种简单易实现的逆变电源并联装置，实现了逆变电源的积木化。本专利技术的技术方案是这样实现的逆变电源并联装置包括电源及防止电源污染的滤波器，整流、滤波及缓冲延时电路，激励脉冲形成及保护控制电路，逆变电路，整流、滤波电路，并联输出汇总线，其中所述逆变电路大于2个，为单边逆变电路或全桥逆变电路，逆变电路使用漏感变压器作为输出变压器。所述漏感变压器包括磁芯、固定支架、初级绕组、次极绕组，其中所述磁芯放置在固定支架上，初级绕组绕置在磁芯上，次级绕组绕置在初级绕组上。本专利技术具有以下优越效果1.工作效率高，工作总效率可达80％以上。2.具有抗短路和连续工作能力强的特点。3.在结构上与通用逆变电路基本相同，不需另建生产线，能够有效降低制造本专利技术的成本。4.结构简单，不需其它辅助电路。附图说明图1是本专利技术的原理框图。图2是本专利技术的单边逆变电路原理图。图3是本专利技术的全桥逆变电路原理图。图4是本专利技术的漏感变压器剖面图。图5是本专利技术的漏感变压器左视图。图6是本专利技术的逆变电路输出VA特性曲线。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细描述如图1所示，逆变电源并联装置包括电源及防止电源污染的滤波器1，整流、滤波及缓冲延时电路2，激励脉冲形成及保护控制电路3，逆变电路4，整流、滤波电路5，并联输出汇总线6。其中电源及防止电源污染的滤波器1，整流、滤波及缓冲延时电路2，激励脉冲形成及保护控制电路3，整流、滤波电路5，并联输出汇总线6为通用电路。逆变电路4大于2个，根据设备输出功率的不同要求，由数个到数十个并联输出。逆变电路4可以是单边逆变电路或全桥逆变电路，如图2、图3所示，使用漏感变压器B1作为输出变压器。如图2所示，当使用单边逆变电路时，BG1、BG2受同相位脉冲控制，完成同步开关动作；在BG1、BG2开通时，漏感变压器次极输出作功，当BG1、BG2关断时漏感变压器初级储存的能量通过D1、D2向电源Ec中的并联电容充电，回收这部分能量，此时漏感变压器的次极不用作能量输出。这种电路所使用的逆变电路，在输出端不进行滤波，而是直接输出大功率直流脉冲，可用在高频大功率脉冲电镀电源及快速脉冲充电设备中。如图3所示，当使用全桥电路工作时，BG1、BG4与BG2、BG3进行交替的开关工作。使用相同的漏感变压器，全桥逆变电路的输出功率可比单边逆变电路的输出功率大四倍。因此，全桥逆变电路的并联组合更适合用于逆变直流弧焊机等设备中。以上任何一种电路形式的逆变电路在并联工作时，漏感变压器均为电路成功与否的关键器件，使用漏感变压器后，次极电压随输出功率的增大而有较大的电压跌落(在设计范围之内)，当多个逆变电路并联后，若其中某一逆变电路输出功率较大，则此电路自身的电压跌落，使之自动达到与其它逆变电路的输出平衡，实验40路逆变电路并联工作时具有很好的一致性。逆变电路输出特性见图4。如图5、图6所示，漏感变压器包括磁芯11、固定支架12、初级绕组13、次极绕组14，其中所述磁芯11放置在固定支架12上，初级绕组13绕置在磁芯11上，次级绕组14绕置在初级绕组14上。磁芯11为两个，圆柱形，相互不接触，平行放置在固定支架12上，这样变压器通电后，会产生漏感。漏感变压器功率P的确定P＝S1·S2·f·B/0.72×106--------(1)式中S1磁芯截面积S2磁芯长度与两支磁芯间距的乘积f变压器工作频率B磁芯的磁感应强度根据式(1)当选用MXO-800、直径10mm长度180mm的磁芯时，变压器的输出功率P可以达到1000W。初级绕组匝数参考式(2)T/V＝108/4.44×f·B·S2 -----------(2)或T＝108/4.44×f·B·S2·V式中V电源电压T初级线圈匝数当电源电压为直流500V时，初级绕组匝数应为≥180匝，由于漏感的存在导致初级电感量较小，在实际使用中绕组匝数增大一倍即2×180匝。次级绕组匝数根据输出电压的要求，按初、次极的变比确定，在初级绕组外层用φ0.83的漆包线，8股并绕2×19匝。在500A直流逆变电焊机中，由30组逆变单元并联运行，工作频率为100KHz，工作电源使用市电380V三相交流电，经全桥整流后以直流500V供电。输出电压应为直流40V额定输出电流为500A。总输出功率20KW，此时每个逆变单元输出功率为666.7瓦。采用逆变电路并联的方法成功的应用于MOSFET逆变式直流电焊机中。三十个逆变单元中的MOSFET工作于100千赫兹的同步开关状态，输出功率20千瓦(直流500安培、40伏)，工作总效率可达80％以上(实测约85％)。同时具有抗短路和连续工作能力强等优点。用此方法设计的直流脉冲电镀电源，经验证在100千赫兹的工作状态下，与常规电镀电源相比镀层有明显的改变；电镜显示晶格明显细化。本专利技术的特定实施例已对
技术实现思路
做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本专利技术原理的前提下对它所做的任何显而易见的改动，不会超出本申请权利要求的保护范围。权利要求1.一种逆变电源并联装置，包括电源及防止电源污染的滤波器，整流、滤波及缓冲延时电路，激励脉冲形成及保护控制电路，逆变电路，整流、滤波电路，并联输出汇总线，其中所述逆变电路大于2个，其特征在于所述逆变电路使用漏感变压器作为输出变压器。2.根据权利要求1所述的逆变电源并联装置，其特征在于所述漏感变压器包括磁芯、固定支架、初级绕组、次极绕组，其中所述磁芯放置在固定支架上，初级绕组绕制在磁芯上，次级绕组绕制在初级绕组上。3.根据权利要求2所述的逆变电源并联装置，其特征在于所述漏感变压器的磁芯为两个，相互不接触，平行放置在固定支架上。4.根据权利要求2或3所述的逆变电源并联装置，其特征在于所述漏感变压器的磁芯为圆柱形。5.根据权利要求2或3所述的逆变电源并联装置，其特征在于初级绕组匝数T为T＝108/4.44×f·B·S2·V，f为变压器工作频率，B为磁芯的磁感应强度，S2为磁芯长度与两支磁芯间距的乘积，V为电源电压。全文摘要本专利技术公开了一种逆变电源并联装置，该装置包括电源及防止电源污染的滤波器，整流、滤波及缓冲延时电路，激励脉冲形成及保护控制电路，逆变电路，整流、滤波电路，并联输出汇总线，其中所述逆变电路大于2个，为单边逆变电路或全桥逆变电路，逆变电路使用漏感变压器作为输出变压器。本专利技术实现简单，工作效率高，同时具有抗短路和连续工作能力强等优点。文档编号H01F38/00GK101030706SQ2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变电源并联装置，包括电源及防止电源污染的滤波器，整流、滤波及缓冲延时电路，激励脉冲形成及保护控制电路，逆变电路，整流、滤波电路，并联输出汇总线，其中所述逆变电路大于２个，其特征在于：所述逆变电路使用漏感变压器作为输出变压器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长利，杨海波，
申请(专利权)人：李玉林，刘晓云，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]