[发明专利]一种变频器上电缓冲及母线放电电路

说明书

技术领域

本发明涉及变频器技术领域，更具体地说，特别涉及一种变频器上电缓冲及母线放电电路。

背景技术

在社会经济发展的过程中，智能控制与绿色节能是人们一直追求的目标。由于变频器具有了以上两个特点，在工农业生产各个领域的应用越来越广泛。通用变频器大多为电压型交直交变频器，即先把交流电整流滤波后变成直流电，再把直流电变换成频率可调的交流电来驱动电机。

变频器的直流母线通常由大容量的铝电解电容构成，由于电容的固有特性，变频器通常需要有上电缓冲电路，来防止上电时大的充电电流损坏整流桥和电容。图1为通用的变频器上电缓冲电路，其工作原理为：变频器上电时，输入交流电压通过整流模块U1转换成直流，直流电压通过电阻R1对母线电容C1进行充电，充电完成后，控制系统驱动继电器K1吸合，即完成了启动过程。

由于整流环节通常为不可逆的被动式整流，当变频器输入断电时，储存在直流母线侧的电能只能通过电机负载和辅助开关电源进行放电。出于成本和体积的考虑，辅助开关电源输入工作电压范围不会非常宽，如单相220V输入的变频器，开关电源的工作范围一般为直流200V至400V，三相380V输入的变频器，开关电源的工作范围一般为直流400V至800V。因此，变频器输入正常断电后，直流母线开始通过辅助电源进行放电，当母线电压低于开关电源的最低工作电压时，母线电容只能依靠本身的漏电流和电源管理芯片的漏电流进行放电，放电速度将会变得非常缓慢。出于对人身安全的要求，通常会在变频器的操作说明中要求使用者或维修人员断电后等待十分钟才能进行拆线和维修操作。这样不仅降低了使用者和维修者的工作效率，对于非专业人员还有可能因疏忽而造成安全事故。

由于图1所示的变频器上电缓冲电路不具备母线放电的功能。因此，希望提供一种简单有效的变频器上电缓冲及母线放电方案，使其既能实现变频器的上电缓冲功能，又能实现变频器输入断电后直流母线电容的快速放电功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变频器上电缓冲及母线放电电路，该电路既能实现变频器的上电缓冲功能，又能实现变频器输入断电后直流母线电容的快速放电功能。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种变频器上电缓冲及母线放电电路，包括整流模块、第一电阻、继电器和第一电容，其还包括光耦、第二电容、第二电阻、第三电阻、第一二极管、第二二极管、第一稳压管和功率开关管，

其中，所述光耦的输入端通过第三电阻与交流电连接，其输出端集电极与功率开关管的门极连接，其输出端发射极与功率开关管的阴极连接；

所述第二电容连接在功率开关管的门极与阴极之间，所述第一稳压管与第二电容相并联；

所述第二电阻连接在功率开关管的门极与第一电容的正极之间；

所述第一二极管的阳极与第一电阻连接，其阴极与第一电容的正极连接；

所述第二二极管与继电器相并联，且所述功率开关管的阳极与第一二极管的阳极连接。

优选地，所述功率开关管为IGBT管或功率MOSFET管。

优选地，所述第一电阻为功率电阻。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过使用第一电阻，在变频器输入上电时，作为变频器的上电缓冲启动电阻；在变频器输入下电时，作为变频器的母线电容放电电阻。其相对于专用的放电电路，不需要额外增加功率耗散元件，控制电路简单，成本低、且放电工作范围宽，既能实现变频器的上电缓冲功能，又能实现变频器输入断电后直流母线电容的快速放电功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的变频器上电缓冲电路的电路图。

图2是本发明所述变频器上电缓冲及母线放电电路的电路图。

图3是本发明所述变频器上电缓冲及母线放电电路在充电时的电流流向图。

图4是本发明所述变频器上电缓冲及母线放电电路在放电时的电流流向图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。