[發明專利]高壓變頻電源

有效

• 申請號: 201110104413.0
• 申請日: 2011-04-25
• 公開（公告）號: CN102170237A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 王寧;廖仲篪;徐偉專
• 申請（專利權）人: 湖南銀河電氣有限公司
• 主分類號: H02M7/02
• 分類號: H02M7/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明

技術領域

本發明涉及儀器儀表領域，具體而言，涉及一種高壓變頻電源。

背景技術

高精度、高穩定的高壓變頻電源一直是個世界性難題。目前，高壓變頻電源一般采用低壓變頻電源外接升壓變壓器的方式來實現。低壓變頻電源分為模擬變頻電源和數字變頻電源兩種形式，模擬變頻電源的輸出功率管工作在線性狀態通過調整功率管的阻抗來調節輸出電壓，數字變頻電源其輸出功率管工作在開關狀態通過調整功率管的占空比來調節輸出電壓。模擬變頻電源的調節精度高、穩定度好，輸出交流電壓的失真小，但是效率低。數字變頻電源的效率很高，但是輸出波形失真大，精度和穩定度都難以做到很高。由于輸出功率管的耐壓限制，因此不論是模擬變頻電源還是數字變頻電源都不能實現很高電壓的輸出。

相關技術中，可以把多個輸出功率管串聯起來提高耐壓。然而，如果串聯的功率管只有兩到三個還比較容易實現，但當串聯的功率管多于三個時，功率管的不一致性就充分體現出來了，通常造成串聯的功率管分壓不均，從而大大影響了系統的可靠性。而且太多串聯的功率管的隔離驅動無法實現，所以不能依靠無限制的串聯功率管來輸出任意高的電壓。

采用外接升壓變壓器的方案，雖然可以把電壓抬升得很高，但是由于升壓變壓器的頻率特性，限制了輸出電壓的頻率。尤其是當輸出50Hz以下的低頻電壓時升壓變壓器很容易飽和，所以無法通過升壓變壓器輸出低頻高電壓。而隨著電力電子設備尤其是變頻設備大量使用，對0～50Hz的低頻高電壓需求迫切。市場迫切需要能夠在變頻范圍尤其是工頻以下范圍輸出高精度高穩定度交流高電壓的電源。

發明內容

針對相關技術中高壓變頻電源輸出電壓不夠高，輸出頻率不夠寬尤其是不能輸出工頻以下低頻電壓等問題，本發明提供了一種高壓變頻電源，以解決上述問題至少之一。

根據本發明，提供了一種高壓變頻電源。

根據本發明的高壓變頻電源包括：一一對應的電源變壓器和線性變頻單元，其中，各個電源變壓器用于為與其對應的線性變頻單元獨立供電，各個線性變頻單元均具有首尾兩個輸出端，各個線性變頻單元之間的輸出端依次首尾串連；中央處理單元，分別與各個線性變頻單元相連接，用于對線性變頻單元進行通信控制。

通過本發明，采用電源變壓器T1～Tn為n個線性變頻單元C1～Cn分別隔離供電，將n個線性變頻單元的輸出A1、B1～An、Bn依次首尾相連。解決了相關技術中高壓變頻電源輸出電壓不夠高，輸出頻率不夠寬尤其是不能輸出工頻以下低頻電壓等問題，進而可以輸出工頻以下的低頻電壓，且輸出電壓的大小不受限制。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是根據本發明實施例的高壓變頻電源的電路原理圖；

圖2是根據本發明優選實施例的中央處理單元的結構框圖；

圖3是根據本發明優選實施例的線性變頻單元的結構框圖；

圖4是根據本發明實例的高壓變頻電源的電路原理圖。

具體實施方式

下文中將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

圖1是根據本發明實施例的高壓變頻電源的電路原理圖。如圖1所示，該高壓變頻電源包括：一一對應的電源變壓器T1、T2、T3...Tn和線性變頻單元C1、C2、C3...Cn(其中，電源變壓器T1對應線性變頻單元C1，電源變壓器T2對應線性變頻單元C2，電源變壓器T3對應線性變頻單元C3，...，電源變壓器Tn對應線性變頻單元Cn)；以及一個中央處理單元D。

其中，各個電源變壓器用于為與其對應的線性變頻單元獨立供電(例如，電源變壓器T1對應的線性變頻單元C1供電，電源變壓器T2對應的線性變頻單元C2供電，...，電源變壓器Tn對應的線性變頻單元Cn供電)，各個線性變頻單元均具有首尾兩個輸出端(例如，線性變頻單元C1的首輸出端A1，尾輸出端B1；線性變頻單元C2的首輸出端A2，尾輸出端B2；...；線性變頻單元Cn的首輸出端An，尾輸出端Bn)，各個線性變頻單元之間的輸出端依次首尾串連(例如，線性變頻單元C1的尾輸出端B1與線性變頻單元C2的首輸出端A2串連，線性變頻單元C2的尾輸出端B2與線性變頻單元C3的首輸出端A3串連，以此類推，直至線性變頻單元C(n-1)的尾輸出端B(n-1)與線性變頻單元Cn的首輸出端An串連)。

上述中央處理單元D，分別與各個線性變頻單元相連接，用于對線性變頻單元C1、C2、C3...Cn進行通信控制。