專利名稱：大功率高壓功率單元低壓控制電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大功率高壓功率單元低壓控制電源，是一種應(yīng)用于大 功率電力電子產(chǎn)品的低電壓控制電源，特別適用于高壓大功率逆變器、軟啟動(dòng)器 等電力電子產(chǎn)品。屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
模塊化的功率單元是大功率電力電子產(chǎn)品的重要組成部分，這類電力電 子產(chǎn)品涉及高壓、大功率或高壓大功率的整流、逆變、變頻等電力功率轉(zhuǎn)換 產(chǎn)品。在控制上每個(gè)功率單元所處的電位為高壓，根據(jù)電力設(shè)備電氣絕緣性 能要求各功率單元對(duì)大地、設(shè)備外殼等需相當(dāng)?shù)慕^緣耐壓要求。目前，市場(chǎng)上所用的功率單元控制電源， 一般采用功率單元內(nèi)部處于高 電位的功率主電路的濾波電容直流電壓作為控制電源變壓器或開(kāi)關(guān)電源的 電源。其特點(diǎn)是采用高電位進(jìn)線交流電源作為電源，電源與控制電路均處 于高電位端，無(wú)需高耐壓隔離要求。但是由于電源來(lái)自高壓電源，因此存在 如下缺點(diǎn)導(dǎo)致只有在系統(tǒng)中接入高壓電才能對(duì)功率單元的控制部分進(jìn)行調(diào) 試，這樣在系統(tǒng)未調(diào)試或出現(xiàn)故障停機(jī)后，不能進(jìn)行包括功率單元在內(nèi)的整 個(gè)系統(tǒng)控制部分的檢測(cè)監(jiān)視，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在低壓電源情況下對(duì)功率回路輸出波 形進(jìn)行檢查、調(diào)試， 一旦功率單元的控制部分出現(xiàn)問(wèn)題，就可能造成設(shè)備故 障，需要增加調(diào)試時(shí)間，甚至可能造成設(shè)備損壞。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，是為了提供一種大功率高壓功率單元低壓控制電 源。特別適用于高壓大功率逆變器等電力電子產(chǎn)品。本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)如下措施達(dá)到大功率高壓功率單元低壓控制電源，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是包括高隔離耐壓變 壓器和整流濾波電路，所述高隔離耐壓變壓器的一次繞組連接市電或開(kāi)關(guān)電 源Vi、 二次繞組連接整流濾波電路的交流輸入端，整流濾波電路的直流輸出端連接功率單元的控制電路的電源電源端；高隔離耐壓變壓器的個(gè)數(shù)為n， 其中n為功率單元的個(gè)數(shù)，各單元采用相同型號(hào)配置。所述高隔離變壓器將市電或開(kāi)關(guān)電源降壓后輸入整流濾波電路的交流 輸入端，整流濾波電路將低壓交流電壓轉(zhuǎn)換成低壓直流電輸入大功率高壓逆變器等電力電子裝置的功率單元的控制電路電源，實(shí)現(xiàn)大功率電力電子裝置 的高壓工作電源與控制部分的低壓工作電源獨(dú)立分開(kāi)的目的。本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)如下措施達(dá)到本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式是高隔離耐壓變壓器包括一次繞組及引出 線、二次繞組及引出線和鐵芯，在一次繞組及引出線與二次繞組及引出線之 間設(shè)有絕緣隔離層，絕緣隔離層可以由環(huán)氧樹(shù)脂澆封形成或絕緣硅膠灌封形 成，鐵芯接地；與二次繞組對(duì)應(yīng)，整流濾波電路可采用常規(guī)交一直流整流濾 波電路。本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式是鐵芯上還可以固定連接支撐安裝板，該 支撐安裝板中設(shè)有若干個(gè)安裝孔，鐵芯和支撐安裝板板接地。本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式是絕緣隔離層可以設(shè)置成耐受15 32kV 電壓的材料、結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式是 一次繞組及引出線的允許輸入電壓可以為《380V交流電壓，二次繞組及引出線的允許輸出電壓可以為《40V交流電壓。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型由于采用高耐壓隔離電源變壓器，使功率單元驅(qū)動(dòng)高電壓部 分與控制電源部分獨(dú)立，在沒(méi)有接入高壓情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)功率單元的狀態(tài)監(jiān)視 與控制波形監(jiān)視，這樣，即使系統(tǒng)中沒(méi)有接入高壓電也能對(duì)功率單元的控制 部分進(jìn)行調(diào)試，就算在系統(tǒng)未調(diào)試或出現(xiàn)故障停機(jī)后，也能進(jìn)行包括功率單 元在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)控制部分的檢測(cè)監(jiān)視，只要市電正常，就能實(shí)現(xiàn)在低壓電 源情況下對(duì)功率回路輸出波形進(jìn)行檢査、調(diào)試，不會(huì)因?yàn)楣β蕟卧墓β什?分無(wú)壓而造成設(shè)備的控制系統(tǒng)故障，可以大大減少調(diào)試時(shí)間，避免功率單元 的故障而造成設(shè)備損壞。大大方便維護(hù)與調(diào)試工作，具有實(shí)際推廣應(yīng)用意義。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的使用狀態(tài)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型中高隔離耐壓變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施例1:參照?qǐng)D1，本實(shí)施例包括n個(gè)高隔離耐壓變壓器IO和及與之連接的n個(gè)整流濾波電路11，所述高隔離耐壓變壓器10的一次繞組連接市電或開(kāi)關(guān)電 源Vi、 二次繞組輸出端接整流濾波電路11的輸入端、形成輸出直流電壓電 源，整流濾波電路11的輸出端連接功率單元9的控制電源輸入端。參見(jiàn)圖2，高隔離耐壓變壓器包括一次繞組及引出線1、 二次繞組及引 出線2和鐵芯3，在一次繞組及引出線1與二次繞組及引出線2之間設(shè)有絕 緣隔離層4，絕緣隔離層4可以由環(huán)氧樹(shù)脂澆封形成或絕緣硅膠灌封形成， 鐵芯3上固定連接支撐安裝板5，該支撐安裝板5中設(shè)有若干個(gè)安裝孔51， 鐵芯3和支撐安裝板板5接地。本實(shí)施例中絕緣隔離層4可以設(shè)置成耐受15 32kV電壓的結(jié)構(gòu)。一 次繞組及引出線1的允許輸入電壓可以為《380V交流電壓，二次繞組及引 出線2的允許輸出電壓可以為《40V交流電壓。所述的整流濾波電路可以采 用獨(dú)立的常規(guī)的交流-直流-濾波-穩(wěn)壓電路，也可以采用其他整流濾波電路。本實(shí)施例的工作原理如下如圖l所示，本實(shí)用新型應(yīng)用在單元級(jí)聯(lián)型高壓大功率逆變器中功率單 元9的控制電源，單元級(jí)聯(lián)型高壓大功率逆變器采用多繞組進(jìn)線變壓器6將 初級(jí)繞組進(jìn)入的6kV或10kV高壓的三相交流電源VT,次級(jí)繞組7分為多 個(gè)降壓繞組8，經(jīng)降壓繞組8輸出的交流入電連接到功率單元9的工作電壓 輸入端(該工作電壓仍然為高電位)，各功率單元9輸出串聯(lián)形成高電壓輸 出。而功率單元9內(nèi)部的電力電子器件的控制、保護(hù)功能需要電源為低壓直 流電源，由本實(shí)用新型的整流濾波電路11提供。本實(shí)施例中，整流濾波電路ll采用現(xiàn)有經(jīng)典的整流濾波電路。
權(quán)利要求1、大功率高壓功率單元低壓控制電源，其特征是包括高隔離耐壓變壓器和整流濾波電路，所述高隔離耐壓變壓器的一次繞組連接市電或開(kāi)關(guān)電源、二次繞組連接整流濾波電路的交流輸入端，整流濾波電路的直流輸出端連接功率單元的控制電路的電源電源端；高隔離耐壓變壓器的個(gè)數(shù)為n，其中n為功率單元的個(gè)數(shù)，各單元采用相同型號(hào)配置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率高壓功率單元低壓控制電源，其特征 是高隔離耐壓變壓器包括一次繞組及引出線(1)、 二次繞組及引出線(2) 和鐵芯(3)，在一次繞組及引出線(1)與二次繞組及引出線(2)之間設(shè)有 絕緣隔離層(4)，絕緣隔離層(4)由環(huán)氧樹(shù)脂澆封形成或絕緣硅膠灌封形 成以保證絕緣，鐵芯(3)接地。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率高壓功率單元低壓控制電源，其特征 是鐵芯(3)上固定連接支撐安裝板(5)，該支撐安裝板(5)中設(shè)有若干 個(gè)安裝孔(51)，鐵芯(3)和支撐安裝板板(5)接地。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率高壓功率單元低壓控制電源，其特征 是絕緣隔離層(4)設(shè)置成耐受15 32kV電壓的結(jié)構(gòu)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率高壓功率單元低壓控制電源，其特征 是 一次繞組及引出線(1)的允許輸入電壓為《380V交流電壓，二次繞組 及引出線(2)的允許輸出電壓為《40V交流電壓。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種大功率高壓功率單元低壓控制電源，大功率高壓功率單元低壓控制電源，其特征是包括高隔離耐壓變壓器和整流濾波電路，所述高隔離耐壓變壓器的一次繞組連接市電或開(kāi)關(guān)電源、二次繞組連接整流濾波電路的交流輸入端，整流濾波電路的直流輸出端連接功率單元的控制電路的電源電源端；高隔離耐壓變壓器的個(gè)數(shù)為n，其中n為功率單元的個(gè)數(shù)，各單元采用相同型號(hào)配置。本實(shí)用新型由于使功率單元驅(qū)動(dòng)高電壓部分與控制電源部分獨(dú)立，不會(huì)因?yàn)楣β蕟卧墓β什糠譄o(wú)壓而造成設(shè)備的控制系統(tǒng)故障，可以大大減少調(diào)試時(shí)間，避免功率單元的故障而造成設(shè)備損壞。大大方便維護(hù)與調(diào)試工作，具有實(shí)際推廣應(yīng)用意義。
文檔編號(hào)H01F27/00GK201113806SQ200720055689
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日
發(fā)明者姜新宇 申請(qǐng)人:廣州智光電機(jī)有限公司