[发明专利]一种高压大功率逆变器上电缓冲电路

说明书

本发明一种高压大功率逆变器上电缓冲电路属于中大等功率永磁同步电机驱动技术，涉及一种高压大功率逆变器上电缓冲设计实现方法。本发明对高压大功率上电缓冲电路构成进行优化，优化的方案通过限流电阻能够对永磁同步电机驱动中高压大功率逆变器的母上上电电流进行限制，接通晶闸管的情况下旁路限流电阻，同时通过晶闸管的特性防止电机制动情况下的泵生电流向母线的倒灌。依据本发明优化改进后的电路，逆变器上电电流得到抑制，储能电容的电流冲击减小，同时在电机制动情况下阻止泵生电流向母线的倒灌，防止对母线电源的污染，提升逆变电路的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明一种高压大功率逆变器上电缓冲电路属于中等功率永磁同步电机控制技术，涉及一种高压大功率逆变器上电缓冲设计。

背景技术

在永磁同步电机的控制中，多采用三相逆变器实现其功率驱动功能，在高压大功率永磁同步电机的驱动中，高电压母线供电，会使得储能电容在上电过程中承受较大的电流冲击，导致储能电容可靠性降低，寿命减小，因此功率逆变器的上电缓冲设计成为必要。传统的上电缓冲设计采用限流电阻、继电器、储能电容来实现，在上电过程中通过限流电阻限制上电电流，给储能电容充电，待储能电容电压到达一定门限后，接通继电器，旁路限流电阻，完成上电缓冲。然而完成上电缓冲功能后，继电器控制信号受干扰情况下，会导致继电器关断，限流电阻再次被接入，使得逆变器工作失控。同时在逆变器工作于泵生电压状态下时，泵生电压会通过限流电阻向母线端倒灌，污染供电电源。在此背景下，本专利提出一种高压大功率逆变器上电缓冲设计，以此实现上电缓冲电路的高可靠性，同时抑制泵生电流想母线倒灌。

发明内容

本发明的目的是：提出一种高压大功率逆变器上电缓冲设计，采用限流电阻、反向二极管和旁路晶闸管组成的上电缓冲网络，保证上电阶段上电电流得到抑制，使得上电缓冲过程工作可靠，同时保证在上电缓冲过程结束后，限流电阻能够被可靠旁路，不会被误接通；另外抑制泵生电流向母线的倒灌，防止对母线端的电源污染。

本发明的技术方案是：

一种高压大功率逆变器上电缓冲电路，所述电路中包括逆变器、限流电阻R₁、大功率反向阻断二极管D₁、晶闸管S₁、储能电容C₁；母线输入高端V_in+连接晶闸管晶闸管S₁的一端和限流电阻R₁的一端，限流电阻R₁的另一端连接大功率反向阻断二极管D₁的阳极，晶闸管晶闸管S₁的另一端连接大功率反向阻断二极管D₁的阴极，晶闸管的门极连接处理器，同时连接储能电容C₁的正极和逆变器的高端，储能电容C₁的阴极连接逆变器的低端，同时连接母线输入低端V_in-；在上电缓冲过程中，晶闸管S₁阻断，上电电流通过限流电阻R₁和大功率反向阻断二极管D₁向储能电容C₁充电，同时储能电容C₁的两端采用电压采样电路，处理器通过判断储能电容C₁两端的电压来触发晶闸管S₁接通，当储能电容C₁两端的电压超过母线接通门限后，处理器通过脉冲控制信号接通晶闸管S₁；此时上电限流电阻R₁和大功率反向阻断二极管D₁被晶闸管S₁旁路，上电电流直接经过晶闸管S₁为逆变器供电。

所述晶闸管S₁选用IXYS公司的MCO150-12io1芯片。

所述限流电阻(R₁)选用EBG公司的HXP200-3-100R-10％-150PPM电阻器。

所述储能电容选用株洲宏达电子有限公司的CAK38Z-500V220uF-M电容器。