逆變器的預(yù)充電電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的教導(dǎo)大體上涉及逆變器的預(yù)充電電路。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，逆變器是配置為將輸入的交流電變換為具有預(yù)定頻率和電壓的直流電的電力變換裝置。圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的逆變器的電路圖。
[0003]參照圖1，逆變器200通過整流器210從三相交流電源100接收三相交流電而將三相交流電變換為直流電，將電力存儲(chǔ)在直流側(cè)電容器230中，通過逆變器單元240將直流電變換為具有預(yù)定頻率的交流電并且向三相電動(dòng)機(jī)300供給交流電。
[0004]逆變器200為VVVF(變壓變頻)系統(tǒng)，并且通過根據(jù)PWM(脈沖寬度調(diào)制)輸出而改變電壓和頻率來控制電動(dòng)機(jī)300的轉(zhuǎn)速。本文的逆變器系統(tǒng)設(shè)置有預(yù)充電電路220。
[0005]預(yù)充電電路作用為防止由輸入至逆變器220的浪涌電流產(chǎn)生的過電流并且還防止元件的介電擊穿。預(yù)充電電路220的預(yù)充電電阻器221僅當(dāng)逆變器的初始電力輸入時(shí)工作，并且在正常狀態(tài)下通過使電流轉(zhuǎn)向繼電器222來防止充電電阻器的不必要的電力損耗。
[0006]圖2是示出預(yù)充電電路220和直流側(cè)電容器230的詳細(xì)電路圖。
[0007]參照圖2，輸入電流通過整流器210按節(jié)點(diǎn)P1、節(jié)點(diǎn)P2和節(jié)點(diǎn)DCP的順序傳輸。此時(shí)，節(jié)點(diǎn)Pl和節(jié)點(diǎn)P2經(jīng)由導(dǎo)線連接。
[0008]在預(yù)充電電路的情況下的電流路徑中，電流通過預(yù)充電電阻器221傳輸，并且在正常工作的情況下電流通過繼電器222傳輸。也就是，在預(yù)充電時(shí)由預(yù)充電電阻器221、節(jié)點(diǎn)DCP和直流側(cè)電容器230形成電流路徑，而在正常工作時(shí)由繼電器222、節(jié)點(diǎn)DCP和直流側(cè)電容器230形成電流路徑。因?yàn)楫?dāng)產(chǎn)生包括有臂直通(arm shoot-through)的過電流時(shí)，電流從節(jié)點(diǎn)DCP通過分路電阻器231流至節(jié)點(diǎn)DCPI，從而在正常工作時(shí)的電流路徑執(zhí)行過電流保護(hù)。
[0009]然而，因?yàn)樵谏鲜鲭娐分蓄A(yù)充電電阻器221連接在節(jié)點(diǎn)P2和DCP之間，所以在預(yù)充電時(shí)電流通過只存在的一條路徑，在該路徑上電流必須通過節(jié)點(diǎn)DCP。然而，由于電流必須通過節(jié)點(diǎn)DCP，其結(jié)果是，當(dāng)預(yù)充電電路設(shè)計(jì)在印刷電路板(PCB)上時(shí)，產(chǎn)生相當(dāng)大的限制障礙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本公開提供一種逆變器的預(yù)充電電路，其配置為通過在逆變器的預(yù)充電電路上設(shè)置除了單電流路徑之外的另一條路徑來提供在PCB上的自由度。
[0011]在本公開的一個(gè)總體方案中，提供一種逆變器的預(yù)充電電路，所述逆變器包括有整流器、直流側(cè)電容器、逆變器單元和在所述直流側(cè)電容器和逆變器單元之間的分路電阻器，所述預(yù)充電電路包括:繼電器，其布置在整流器的輸出節(jié)點(diǎn)和直流側(cè)電容器的輸入節(jié)點(diǎn)之間；以及預(yù)充電電阻器，其布置在整流器的輸出節(jié)點(diǎn)和逆變器單元的輸入節(jié)點(diǎn)之間。
[0012]在本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例中，所述預(yù)充電電阻器可以在直流側(cè)電容器預(yù)充電時(shí)工作。
[0013]在本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例中，預(yù)充電時(shí)的電流路徑可以連接至預(yù)充電電阻器、分路電阻器和直流側(cè)電容器。
[0014]在本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例中，當(dāng)直流側(cè)電容器完成預(yù)充電時(shí)，所述繼電器可以工作于正常狀態(tài)下。
[0015]在本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例中，正常狀態(tài)期間的電流路徑可以連接至繼電器和直流側(cè)電容器。
[0016]本公開的示例性實(shí)施例具有如下有益效果:實(shí)現(xiàn)了不同于傳統(tǒng)電流路徑的另一條電流路徑從而對于實(shí)現(xiàn)預(yù)充電電路的設(shè)計(jì)師的方面來說獲得了在PCB設(shè)計(jì)上的自由度。
【附圖說明】
[0017]圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的逆變器的電路圖；
[0018]圖2是示出圖1的預(yù)充電電路和直流側(cè)電容器的詳細(xì)電路圖；
[0019]圖3是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的逆變器的電路圖；
[0020]圖4是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的預(yù)充電電路和直流側(cè)電容器的詳細(xì)電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下文將參照圖示一些示例性實(shí)施例的附圖來更具體地描述多種示例性實(shí)施例。本發(fā)明的概念可以多種不同的形式體現(xiàn)，但并不被示出的示例性實(shí)施例所限制。更確切地，所描述的方案旨在涵蓋所有落在本公開的范圍和新穎概念的替代例、改進(jìn)例、變型例和等同例。
[0022]下文中將參照附圖詳細(xì)描述本公開的示例性實(shí)施例。
[0023]圖3是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的逆變器的電路圖。
[0024]參照圖3，逆變器2可以是這樣的裝置:其配置為通過從三相電源單元I接收電力而將三相交流電源I的電力變換為預(yù)定頻率和電壓的電力，并向三相電動(dòng)機(jī)3提供電力。逆變器2可以包括整流器10、預(yù)充電電路20、直流側(cè)電容器30和逆變器單元40。分路電阻器可以串聯(lián)插接在直流側(cè)電容器30和逆變器單元40之間來使逆變器40受到過電流輸入保護(hù)。
[0025]整流器能夠?qū)娜嚯娫磫卧狪輸入的交流電壓整流為直流電壓，并且直流側(cè)電容器30能夠用通過整流器10整流的電壓來充電。在直流側(cè)電容器中充入的電壓可以通過逆變器單元40變換為具有預(yù)定電壓和頻率的交流電壓并提供給三相電動(dòng)機(jī)2。
[0026]根據(jù)本公開的預(yù)充電電路可以包括預(yù)充電電阻器21和繼電器22。根據(jù)本公開的預(yù)充電電阻器21可以布置在整流器10的輸出節(jié)點(diǎn)A和逆變器單元40的輸入節(jié)點(diǎn)B之間。這樣的配置不同于布置在整流器10的輸出節(jié)點(diǎn)A和直流側(cè)電容器30的輸入節(jié)點(diǎn)C之間的傳統(tǒng)的預(yù)充電電路。
[0027]此外，繼電器可以布置在整流器10的輸出節(jié)點(diǎn)A和直流側(cè)電容器30的輸入節(jié)點(diǎn)C之間。
[0028]再次參照圖3，P可以代表在預(yù)充電時(shí)的電流路徑，并且S可以代表在正常狀態(tài)時(shí)的電流路徑。雖然在預(yù)充電時(shí)通過預(yù)充電電阻器21的電流可以傳輸至直流側(cè)電容器30，但在傳統(tǒng)的方法中在正常狀態(tài)時(shí)電流經(jīng)由繼電器22傳輸至直流側(cè)電容器30。
[0029]因此，本公開的示例性實(shí)施例使得能夠?qū)崿F(xiàn)在預(yù)充電時(shí)與傳統(tǒng)電流路徑不同的另一條電流路徑，使實(shí)現(xiàn)預(yù)充電電路的設(shè)計(jì)師得到在PCB設(shè)計(jì)上的自由度。
[0030]圖4是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的預(yù)充電電路和直流側(cè)電容器的詳細(xì)電路圖。
[0031]參照圖4，在圖2的傳統(tǒng)電路中的連接在節(jié)點(diǎn)P2和節(jié)點(diǎn)DCP之間的預(yù)充電電阻器21可以布置在節(jié)點(diǎn)P141和節(jié)點(diǎn)DCPI 42之間。在預(yù)充電時(shí)的電流可以按節(jié)點(diǎn)DCPI 42、分路電阻器31和直流側(cè)電容器30的路徑傳輸，并且正常狀態(tài)時(shí)的電流按繼電器22、節(jié)點(diǎn)DCP43和直流側(cè)電容器30的路徑傳輸。
[0032]雖然在根據(jù)本公開的電路改變之后在分路電阻器31上增加了電流路徑，但因?yàn)榉致冯娮杵饕话銥棣笑搔傅膯挝?，因而對預(yù)充電電路幾乎沒有影響。因此，本公開的示例性實(shí)施例通過實(shí)現(xiàn)不同于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電流路徑的路徑，對于實(shí)現(xiàn)預(yù)充電電路的設(shè)計(jì)師的方面來說能夠獲得在PCB設(shè)計(jì)上的自由度。
[0033]雖然已參照前述實(shí)施例和有益效果詳細(xì)描述了本公開，在權(quán)利要求書的界限內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以創(chuàng)造大量其他的替代例、改進(jìn)例和變型例。因此，應(yīng)理解上述實(shí)施例并不被上述描述和圖示的任何細(xì)節(jié)所限制，除非另外特別說明，否則應(yīng)根據(jù)所附的權(quán)利要求中定義的范圍寬泛地理解。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種逆變器的預(yù)充電電路，所述逆變器包括有整流器、直流側(cè)電容器、逆變器單元和在所述直流側(cè)電容器和逆變器單元之間的分路電阻器，所述預(yù)充電電路包括: 繼電器，其布置在整流器的輸出節(jié)點(diǎn)和直流側(cè)電容器的輸入節(jié)點(diǎn)之間；以及 預(yù)充電電阻器，其布置在整流器的輸出節(jié)點(diǎn)和逆變器單元的輸入節(jié)點(diǎn)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)充電電路，其中，所述預(yù)充電電阻器在直流側(cè)電容器預(yù)充電時(shí)工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)充電電路，其中，預(yù)充電時(shí)的電流路徑連接至預(yù)充電電阻器、分路電阻器和直流側(cè)電容器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)充電電路，其中，當(dāng)直流側(cè)電容器完成預(yù)充電時(shí)，所述繼電器工作于正常狀態(tài)下。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)充電電路，其中，所述正常狀態(tài)期間的電流路徑連接至繼電器和直流側(cè)電容器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種逆變器的預(yù)充電電路，該逆變器的預(yù)充電電路包括：布置在整流器的輸出節(jié)點(diǎn)和直流側(cè)電容器的輸入節(jié)點(diǎn)之間的繼電器；以及布置在整流器的輸出節(jié)點(diǎn)和逆變器單元的輸入節(jié)點(diǎn)之間的預(yù)充電電阻器，從而能夠獲得對于PCB設(shè)計(jì)的自由度。
【IPC分類】H02M1-32
【公開號(hào)】CN104660021
【申請?zhí)枴緾N201410666133
【發(fā)明人】裵胎奭, 李在紋
【申請人】Ls產(chǎn)電株式會(huì)社
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年11月19日
【公告號(hào)】EP2874298A2, EP2874298A3, US20150138849