高压变频电源制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高压变频电源，包括：一一对应的电源变压器和线性变频单元，其中，各个电源变压器用于为与其对应的线性变频单元独立供电，各个线性变频单元均具有首尾两个输出端，各个线性变频单元之间的输出端依次首尾串连；中央处理单元，分别与各个线性变频单元相连接，用于对线性变频单元进行通信控制。根据本实用新型专利技术提供的技术方案，可以输出工频以下的低频电压，且输出电压的大小不受限制。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及仪器仪表领域，具体而言，涉及一种高压变频电源。
技术介绍
高精度、高稳定的高压变频电源一直是个世界性难题。目前，高压变频电源一般采用低压变频电源外接升压变压器的方式来实现。低压变频电源分为模拟变频电源和数字变频电源两种形式，模拟变频电源的输出功率管工作在线性状态通过调整功率管的阻抗来调节输出电压，数字变频电源其输出功率管工作在开关状态通过调整功率管的占空比来调节输出电压。模拟变频电源的调节精度高、稳定度好，输出交流电压的失真小，但是效率低。 数字变频电源的效率很高，但是输出波形失真大，精度和稳定度都难以做到很高。由于输出功率管的耐压限制，因此不论是模拟变频电源还是数字变频电源都不能实现很高电压的输出ο相关技术中，可以把多个输出功率管串联起来提高耐压。然而，如果串联的功率管只有两到三个还比较容易实现，但当串联的功率管多于三个时，功率管的不一致性就充分体现出来了，通常造成串联的功率管分压不均，从而大大影响了系统的可靠性。而且太多串联的功率管的隔离驱动无法实现，所以不能依靠无限制的串联功率管来输出任意高的电压。采用外接升压变压器的方案，虽然可以把电压抬升得很高，但是由于升压变压器的频率特性，限制了输出电压的频率。尤其是当输出50Hz以下的低频电压时升压变压器很容易饱和，所以无法通过升压变压器输出低频高电压。而随着电力电子设备尤其是变频设备大量使用，对0 50Hz的低频高电压需求迫切。市场迫切需要能够在变频范围尤其是工频以下范围输出高精度高稳定度交流高电压的电源。
技术实现思路
针对相关技术中高压变频电源输出电压不够高，输出频率不够宽尤其是不能输出工频以下低频电压等问题，本技术提供了一种高压变频电源，以解决上述问题至少之ο根据本技术，提供了一种高压变频电源。根据本技术的高压变频电源包括一一对应的电源变压器和线性变频单元， 其中，各个电源变压器用于为与其对应的线性变频单元独立供电，各个线性变频单元均具有首尾两个输出端，各个线性变频单元之间的输出端依次首尾串连；中央处理单元，分别与各个线性变频单元相连接，用于对线性变频单元进行通信控制。通过本技术，采用电源变压器Tl Tn为η个线性变频单元Cl Cn分别隔离供电，将η个线性变频单元的输出Α1、Β1 Αη、&ι依次首尾相连。解决了相关技术中高压变频电源输出电压不够高，输出频率不够宽尤其是不能输出工频以下低频电压等问题， 进而可以输出工频以下的低频电压，且输出电压的大小不受限制。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分， 本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中图1是根据本技术实施例的高压变频电源的电路原理图；图2是根据本技术优选实施例的中央处理单元的结构框图；图3是根据本技术优选实施例的线性变频单元的结构框图；图4是根据本技术实例的高压变频电源的电路原理图。具体实施方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。图1是根据本技术实施例的高压变频电源的电路原理图。如图1所示，该高压变频电源包括一一对应的电源变压器T1、T2、T3. . . Tn和线性变频单元C1、C2、C3. . . Cn (其中，电源变压器Tl对应线性变频单元Cl，电源变压器T2对应线性变频单元C2，电源变压器 T3对应线性变频单元C3，...，电源变压器Tn对应线性变频单元Cn)；以及一个中央处理单元D0其中，各个电源变压器用于为与其对应的线性变频单元独立供电(例如，电源变压器Tl对应的线性变频单元Cl供电，电源变压器T2对应的线性变频单元C2供电，...，电源变压器Tn对应的线性变频单元Cn供电)，各个线性变频单元均具有首尾两个输出端(例如，线性变频单元Cl的首输出端Al，尾输出端Bl ；线性变频单元C2的首输出端A2，尾输出端B2 ..；线性变频单元Cn的首输出端An，尾输出端&ι)，各个线性变频单元之间的输出端依次首尾串连(例如，线性变频单元Cl的尾输出端Bl与线性变频单元C2的首输出端A2 串连，线性变频单元C2的尾输出端B2与线性变频单元C3的首输出端A3串连，以此类推， 直至线性变频单元C (n-1)的尾输出端B(n-l)与线性变频单元Cn的首输出端An串连)。上述中央处理单元D，分别与各个线性变频单元相连接，用于对线性变频单元Cl、 C2、C3. ..Cn进行通信控制。相关技术中，把多个输出功率管串联起来提高耐压，当串联的功率管多于三个时， 功率管的不一致性就充分体现出来了，通常造成串联的功率管分压不均，从而大大影响了系统的可靠性，所以不能依靠无限制的串联功率管来输出任意高的电压。采用外接升压变压器的方案，虽然可以把电压抬升得很高，但是由于升压变压器的频率特性，限制了输出电压的频率。在如图1所示的高压变频电源中，将η个线性变频单元的输出Al、Bl An、Bn 依次首尾相连，解决了相关技术中高压变频电源输出电压不够高，输出频率不够宽尤其是不能输出工频以下低频电压等问题，进而可以输出工频以下的低频电压，且输出电压的大小不受限制。优选地，各个电源变压器相互隔离。在具体实施过程中，通常采用隔离度较高的电源变压器为与其一一对应的线性变频单元独立供电，所以各个线性变频单元的输出之间彼此隔离，然后将η个线性变频单元的输出Al、Bl An、Bn首尾相连。中央处理单元D通过光纤组F与η个线性变频单元相连，对η个线性变频单元进行通讯控制，将同一个正弦基准信号的幅值、频率和相位信息发送给η个线性变频单元。所以η个线性变频单元输出同频同相等值的正弦电压，η个线性变频单元首尾相连后在Al&i总的输出是各单元输出的线性叠加。通过上述处理，上述高频变频电源的输出电压大小不受限制，输出信号频率范围比较宽，尤其可以输出工频以下的低频频率，输出信号稳定性好、精度高、失真小，而且采用单元结构生产维护方便。优选地，上述中央处理单元D可以通过光纤组分别与各个线性变频单元Cl、C2、 C3... Cn相连接。其中，上述光纤组包括多个光纤，中央处理单元通过多个光纤中的至少一个与各个线性变频单元Cl、C2、C3. . . Cn相连接。在优选实施过程中，中央处理单元D分别通过两个光纤与各个线性变频单元相连接。其中，一个光纤用于将来自中央处理单元D的信号传输至一个线性变频单元，另一个光纤用于将来自该线性变频单元的信号传输至中央处理单元D。具体可以参见图4。优选地，如图2所示，中央处理单元D可以进一步包括微处理器20，用于获取预定的正弦信号信息，其中，正弦信号信息包括幅值信息，频率信息，相位信息；第一光纤收发模块22，与微处理器相连接，用于将预定的正弦信号信息通过光纤组发送至各个线性变频单元，并将来自于各个线性变频单元的信息通过光纤组反馈至微处理器。优选地，微处理器Dl可以为单片机或数字信号处理器(Digital Signal ft~OCeSSOr，简称为DSP)等通用微处理芯片，只要具备基本的计算和串行通讯功能即可。优选地，如图2所示，上述中央处理单元D还可以包括用户接口模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高压变频电源，其特征在于，包括：一一对应的电源变压器和线性变频单元，其中，各个所述电源变压器用于为与其对应的线性变频单元独立供电，各个所述线性变频单元均具有首尾两个输出端，各个所述线性变频单元之间的输出端依次首尾串连；中央处理单元，分别与各个所述线性变频单元相连接，用于对所述线性变频单元进行通信控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁，廖仲篪，徐伟专，
申请(专利权)人：湖南银河电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：43