[發明專利]電力轉換器及其預充電電路

有效

• 申請號: 201280049584.0
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN103875170A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: J.古尤瑪德;H.方
• 申請（專利權）人: 施耐德東芝換流器歐洲公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M1/36
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 史新宏

技術領域

本發明涉及電力轉換器及其預充電電路。

背景技術

眾所周知，電力轉換器主要包括：

-與DC電壓源連接和包括正電力線和負電力線的DC電力總線；

-與正電力線和負電力線連接的總線電容器；

-與DC電力總線連接和裝備了被控制成向電負載提供可變電壓的多條開關臂的逆變器模塊；以及

-總線電容器的預充電電路，所述預充電電路包括也叫做預充電電阻器、與電力線和該總線電容器連接的限制電阻器、以及與該限制電阻器并聯的預充電繼電器，當該總線電容器的充電完成時所述預充電繼電器被控制成閉合。

電力轉換器還可以包括一方面與提供AC電壓的電力源連接和另一方面與DC電力總線連接的整流器模塊。

為了控制電力轉換器，眾所周知的是使用并入電力轉換器中的開關模式電源。這種開關模式電源使用啟動組件。

電力轉換器也可以從文獻US5459652中獲知。

發明內容

本發明的目的是提供電力轉換器。其中開關模式電源的啟動組件和總線電容器的預充電電路有助于降低轉換器的消耗。

這個目的是通過旨在控制電負載的電力轉換器達到的，該電力轉換器包括：

-裝備了正電力線和負電力線的DC電力總線；

-總線電容器；

-與正電力線和該總線電容器連接的限制電阻器，所述總線電容器與負電力線連接；

-開關模式電源；以及

-與DC電力總線的負電力線連接的該開關模式電源的啟動組件，

該轉換器包括：

-選擇部件，其被安排成在第一狀態下，將正電力線與該開關模式電源的啟動組件連接，或在第二狀態下，將正電力線與該總線電容器連接以便將該限制電阻器短路；以及

-被安排成控制該選擇部件處在第一狀態或處在第二狀態的控制單元。

按照一個特例，該開關模式電源的啟動組件包括串聯的啟動電阻器和電容器、以及與所述電容器并聯的齊納（Zener）二極管。

按照另一個特例，該轉換器包括與該開關模式電源的啟動組件并聯的放電電阻器。

附圖說明

其它特點和優點將出現在有關舉例給出和表示在下面定義的附圖中的實施例的如下詳細描述中：

-圖1代表本發明的電力轉換器；以及

-圖2代表變型實施例中本發明的電力轉換器。

具體實施方式

參考圖1，電力轉換器主要包括：

-與DC電壓源連接和包括正電力線10和負電力線11的AD電力總線；

-與正電力線10和負電力線11連接和旨在將總線電壓保持在恒定值上的總線電容器Cbus。一些轉換器可以包括串聯的多個總線電容器。

-包括幾條開關臂的逆變器模塊12，每條開關臂包括至少兩個晶體管，該逆變器模塊旨在將可變電壓提供給與電力轉換器連接的電負載C。

電力轉換器還可以包括一方面與提供AC電壓的電力源15連接和另一方面與DC電力總線連接以便將DC電壓提供給所述總線的電壓整流器模塊13。借助于整流器模塊13，該電力轉換器執行變速驅動器的功能。

電力轉換器還可以包括總線電容器Cbus的預充電電路。這個預充電電路用于一旦啟動變速驅動器就限制提供給總線電容器Cbus的充電電流。這個預充電電路由也叫做預充電電阻器的限制電阻器RL、和叫做預充電繼電器的繼電器組成，該繼電器與限制電阻器RL并聯，并旨在一旦總線電容器Cbus的充電完成就將限制電阻器RL短路。由限制電阻器RL和預充電繼電器組成的預充電電路通常一方面與DC電力總線的正電力線連接，和另一方面與總線電容器連接。當將限制電阻器RL和預充電繼電器放置在總線電容器Cbus的預充電電路中時，它們可以直接與總線電容器Cbus串聯（如圖1所示），或串聯地放置在DC電力總線的正電力線10上（如圖2所示）。

此外，該電力轉換器還包括開關模式電源（SMPS）。開關模式電源SMPS通過DC電力總線提供的電壓供電，并用于對輔助電路和晶體管監視和控制部分供電。只要DC電力總線未達到足夠高電壓，就不能控制逆變器模塊。