[发明专利]一种功率单元的电源系统

说明书

本发明提供一种功率单元的电源系统，应用于功率单元级联组成的高压变频器中，其中，每个功率单元连接有一电源系统，电源系统包括：单相变压单元，单相变压单元的输入端并联至功率单元的进线端；整流电路单元，用以将单相变压单元输出的交流电转化为第一直流电压并输出；隔离转换器，用以将输入的第一直流电压转为N路第二直流电压以及一路第三直流电压，并输出；单元控制器电源转化单元，将第三直流电压转化为适配功率单元中的单元控制器的工作电压；N个驱动电源转换单元，每个驱动电源转换单元用以将对应的第二直流电压转化为适配功率单元中的驱动单元的工作电压。该电源系统不仅结构简单，且不受功率单元出现故障的障影响。

技术领域

本发明涉及高压变频器技术领域，尤其涉及一种功率单元的电源系统。

背景技术

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，而功率单元是构成高压变频器主回路的主要部分，现有的由功率单元级联技术形成的高压变频器，有着谐波小、功率单元可互换、可批量生产吧、维护方便等突出的有点，因而得到广泛的应用，级联形成的高压变频中的每个功率单元都是相等的，因此其电源系统也是相同的；

对于功率单元，其电源系统尤为总要，由于功率单元强弱电相结合的自身特点，电源系统设计比较复杂，既要考虑电源的取电问题，又要考虑功率开关器件的驱动电源、单元控制器供电电源的隔离问题。

现在国内主流变频器多采用单元旁路方案，此时还要考虑单元旁路驱动电源的设计，另有采用从直流母线取电的方式实现的。

其中通过功率单元的直流母线供电的方式存在以下问题：当功率单元发生严重故障，例如IGBT爆管时，此时单元进线熔丝一般会熔断，直流母线丧失给电源系统供电的能力，电源系统处于瘫痪状态。而采用单元旁路供电方式，其驱动电源还需要采用其他方式实现，其设计复杂，导致硬件成本上升。

发明内容

针对现有技术中功率单元中的电源系统存在的上述问题，现提供一种旨在结构简单不受功率单元故障影响，可稳定对功率单元中的单元控制器以及驱动单元供电的电源系统。

具体技术方案如下：

一种功率单元的电源系统，应用于功率单元级联组成的高压变频器中，其特征在于，每个所述功率单元连接有一电源系统，所述电源系统包括：

单相变压单元，所述单相变压单元的输入端并联至所述功率单元的进线端；

整流电路单元，与所述单相变压装置连接，用以将所述单相变压单元输出的交流电转化为第一直流电压并输出；

隔离转换器，与所述整流电路连接，用以将输入的所述第一直流电压转为N路第二直流电压以及一路第三直流电压，并将N路所述第二直流电压以及一路所述第三直流电压输出；

单元控制器电源转化单元，与所述隔离转换器连接，用以将输入的所述第三直流电压转化为适配所述功率单元中的单元控制器的工作电压；

N个驱动电源转换单元，分别与所述隔离转换器连接，N个所述驱动电源转换单元与N路所述第二直流电压一一对应，每个所述驱动电源转换单元用以将对应的所述第二直流电压转化为适配所述功率单元中的驱动单元的工作电压。

优选的，所述单相变压单元为隔离变压器，所述进线端为三相输入，所述隔离变压器包括：

第一绕组，所述第一绕组的输入端连接所述进线端中的任意一相，所述第一绕组的输出端与所述整流电路电源的输入端连接。

优选的，所述隔离变压器还包括：

与所述第一绕组隔离的第二绕组，所述第二绕组的输入端连接所述进线端中剩余两相中的任意一相，所述第一绕组的输出端连接一旁路驱动单元。