[发明专利]一种变频器直流母线缓冲电路的设计方法

说明书

本发明涉及一种变频器直流母线缓冲电路的设计方法，包括以下步骤：1)测定从储能滤波电路到逆变模块之间的连接线及PCB铜箔走线的总电感量L；其中，a为R1短路时C1的容值；fr为C1的振荡频率；2)计算逆变模块中的IGBT发生短路时，流过直流母线寄生电感L的电流Idc及其积存的能量Esh：Idc＝4*Ic；其中Ic为IGBT的额定电流值；3)计算C1的电容值：其中，Vsh为C1吸收L能量后的电压值；Vdc为短路发生前对应的直流母线电压平均值；4)计算R1的电阻值；本发明步骤简单，实施方便，整个过程只需做一次实验。在获得寄生电感L的数据后，便可代入计算获得满足要求的缓冲电路RC参数，从而，可大大地提高开发设计效率，节约开发时间。

技术领域

本发明涉及一种电路设计方法，尤其是一种缓冲电路的设计方法，具体的说是一种变频器直流母线缓冲电路的设计方法。

背景技术

在直流变频器的控制电路中，主要包含有整流电路、直流母线滤波储能电路、逆变电路和驱动电路。其中直流母线滤波储能电路最为简单，仅为数个相同容量的电解电容的串并联组成。通常变频器易损坏的部分是在整流电路、逆变电路、驱动电路，所以为了降低售后维护成本，一些大功率直流变频器中(包括三相供电的变频器和单相供电的变频器)，通常把直流母线滤波储能电路部分独立出来，做成独立的一块电容储能板，而整流电路、逆变电路、驱动电路则合并一起做成一块驱动板。这样，当出现机组的驱动板损坏故障时，只需更换驱动板即可，电容板无需更换。但是这种设计方案中，驱动板的直流母线得通过连接线向电容板取电，连接线的使用则会增大电容板到驱动板上IGBT模块的走线寄生电感量L。当IGBT(绝缘栅双极晶体管)发生短路误动作时，驱动芯片的保护机制启动，会OFF掉IGBT，此时寄生电感L上积存的能量将会在IGBT上产生过电压，有可能损坏IGBT。所以需要在驱动板的直流母线上且靠近IGBT处，增加缓冲RC电路，用以吸收浪涌过电压以及母线电流的振荡，使IGBT始终工作在SOA区域(安全工作区)。目前，缓冲电路设计大都使用经验值法，需通过做各种实验进行验证，选定效果合格的RC组合，时效性非常慢。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种变频器直流母线缓冲电路的设计方法，可以快速而准确的获得缓冲电路中的RC参数，有效提高开发设计效率。

本发明的技术方案是：

一种变频器直流母线缓冲电路的设计方法，所述变频器直流母线电路包括整流桥电路和逆变模块；所述整流桥电路分别连接外部电源和逆变模块，能够将外部电源整形为直流电后输送给所述逆变模块；所述整流桥电路和逆变模块之间并联有储能滤波电路和缓冲电路；所述缓冲电路临近于所述逆变模块；该缓冲电路包括串联的电阻R1和电容C1；所述设计方法包括以下步骤：

1)测定从储能滤波电路到逆变模块之间的连接线及PCB铜箔走线的总电感量L；其中，a为R1短路时C1的容值；fr为C1的振荡频率；

2)计算逆变模块中的IGBT发生短路时，流过直流母线寄生电感L的电流Idc及其积存的能量Esh：Idc＝4*Ic；其中Ic为IGBT的额定电流值；

3)计算C1的电容值：其中，Vsh为C1吸收L能量后的电压值；

Vdc为短路发生前对应的直流母线电压平均值；

4)计算R1的电阻值：

进一步的，所述逆变模块连接电动机。

本发明的有益效果：

本发明设计合理，实施方便，整个过程只需做一次实验，在获得寄生电感L的数据后，便可代入计算而获得满足要求的缓冲电路RC参数，极大的提高了开发设计效率，节约了开发时间，满足市场发展需求。

附图说明

图1是本发明的直流母线电路示意图。

图2是逆变模块和C1中的电路波形对比图。