一種用于礦山充電機(jī)的可變高輸入電壓軟開關(guān)逆變電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于礦山充電機(jī)的可變高輸入電壓軟開關(guān)逆變電路，包括第一濾波電路、第一逆變電路、第一變壓器、第二濾波電路、第二逆變電路、第二變壓器，第一濾波電路、第一逆變電路、第一變壓器依次串接組成第一整體模塊，第二濾波電路、第二逆變電路、第二變壓器依次串接組成第二整體模塊，第一整體模塊和第二整體模塊結(jié)構(gòu)相同，第一整體模塊與第二整體模塊串接。本實(shí)用新型的濾波電路、逆變電路、變壓器依次串接組成整體模塊，當(dāng)輸入交流電壓較低時(shí)，可采用單個(gè)的整體模塊實(shí)現(xiàn)供電，當(dāng)輸入交流電壓較高時(shí)，采用兩個(gè)整體模塊相串接的方式實(shí)現(xiàn)供電，具有性能穩(wěn)定可靠、效率高、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】—種用于礦山充電機(jī)的可變高輸入電壓軟開關(guān)逆變電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種軟開關(guān)逆變電路，特別涉及一種用于礦山充電機(jī)的可變高輸入電壓軟開關(guān)逆變電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場(chǎng)上沒有用于1140VAC (50HZ)交流電壓供電的礦山機(jī)車蓄電池充電機(jī)，用于電壓660VAC (或380VAC) 50HZ交流電壓供電的礦山機(jī)車蓄電池充電機(jī)都用變壓器降壓、晶閘管整流電路。降壓變壓器的功率大、重量達(dá)60kg左右，它要耗費(fèi)大量的銅線和硅鋼片，而且晶閘管是半控型器件，它的工作頻率低，這就使這種礦山機(jī)車蓄電池充電機(jī)控制特性差、效率低、苯重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種性能穩(wěn)定可靠、效率高、節(jié)能的用于礦山充電機(jī)的可變高輸入電壓軟開關(guān)逆變電路。
[0004]本實(shí)用新型解決上述問題的技術(shù)方案是:一種用于礦山充電機(jī)的可變高輸入電壓軟開關(guān)逆變電路，包括第一濾波電路、第一逆變電路和第一變壓器，第一濾波電路、第一逆變電路和第一變壓器依次串接組成第一整體模塊，其特征在于:還包括分別與第一濾波電路、第一逆變電路、第一變壓器結(jié)構(gòu)相同的第二濾波電路、第二逆變電路和第二變壓器，所述第二濾波電路、第二逆變電路、第二變壓器依次串接組成第二整體模塊，第一整體模塊與第二整體模塊串接。
[0005]上述用于礦山充電機(jī)的可變高輸入電壓軟開關(guān)逆變電路中，所述第一變壓器包括磁芯、第一繞組、第二繞組和第三繞組，所述磁芯采用非晶磁環(huán)或鐵氧體磁環(huán)，第一繞組均勻繞在磁環(huán)上，第二繞組均勻繞在第一繞組的外層，第三繞組均勻繞在第二繞組的外層上。
[0006]上述用于礦山充電機(jī)的可變高輸入電壓軟開關(guān)逆變電路中，單獨(dú)采用第一整體模塊變換電壓，當(dāng)輸入電壓為380VAC時(shí)，第一繞組即為第一變壓器的初級(jí)繞組，第三繞組為第一變壓器的次級(jí)繞組，當(dāng)輸入電壓為660VAC時(shí)，第一繞組與第二繞組之和即為第一變壓器的初級(jí)繞組，第三繞組為第一變壓器的次級(jí)繞組；采用兩個(gè)整體模塊串接變換電壓，當(dāng)輸入電壓為660VAC時(shí)，第一繞組即為第一變壓器的初級(jí)繞組，第三繞組為第一變壓器的次級(jí)繞組，當(dāng)輸入電壓為1140VAC時(shí)，第一繞組與第二繞組之和即為第一變壓器的初級(jí)繞組，第三繞組為第一變壓器的次級(jí)繞組。
[0007]上述用于礦山充電機(jī)的可變高輸入電壓軟開關(guān)逆變電路中，所述第一逆變電路為全橋逆變電路，全橋逆變電路包括第一 IGBT、第二 IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第一電容、第二電容、第三電容和第一電感，所述第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管分別并接在第一 IGBT、第二 IGBT、第三IGBT、第四IGBT的源極與漏極之間，所述第一 IGBT的漏極與第二 IGBT的漏極相連，第一IGBT的源極與第三IGBT的漏極相連，第二 IGBT的源極與第四IGBT的漏極相連，第三IGBT的源極與第四IGBT的源極相連，所述第一電容與第一二極管并接，第二電容與第三二極管并接，第三電容的一端與第一 IGBT的源極相連,另一端與第一電感相連,第一電感與變壓器相連。
[0008]上述用于礦山充電機(jī)的可變高輸入電壓軟開關(guān)逆變電路中，所述第一逆變電路為半橋逆變電路。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0010]1、本實(shí)用新型的濾波電路、逆變電路、變壓器依次串接組成整體模塊，當(dāng)輸入交流電壓較低時(shí)，可采用單個(gè)的整體模塊實(shí)現(xiàn)供電，當(dāng)輸入交流電壓較高時(shí)，采用兩個(gè)整體模塊相串接的方式實(shí)現(xiàn)供電，具有性能穩(wěn)定可靠、效率高、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)；
[0011]2、本實(shí)用新型變壓器的初級(jí)繞組有多種連接方式，輸入電壓值不同時(shí)，可以相應(yīng)地改變變壓器初級(jí)繞組的連接方式來達(dá)到變換電壓的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]圖2為圖1中逆變電路為全橋逆變電路的電路原理圖。
[0014]圖3為圖1中逆變電路為半橋逆變電路的電路原理圖。
[0015]圖4為本實(shí)用新型變壓器的繞制方式原理圖。
[0016]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖6為圖5中逆變電路為全橋逆變電路的電路原理圖。
[0018]圖7為圖5中逆變電路為半橋逆變電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0020]實(shí)施例一:
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型包括第一濾波電路、第一逆變電路、第一變壓器、第二濾波電路、第二逆變電路、第二變壓器，第一濾波電路、第一逆變電路、第一變壓器依次串接組成第一整體模塊，第二濾波電路、第二逆變電路、第二變壓器依次串接組成第二整體模塊，第一整體模塊與第二整體模塊串接。
[0022]如圖2所示，第一整體模塊與第二整體模塊結(jié)構(gòu)相同，第一濾波電路由電容CU、C12、C13和電阻Rll構(gòu)成，第二濾波電路由電容C21、C22、C23和電阻R21構(gòu)成，它能把輸入直流高壓El和E2中的高頻成分濾除。第一逆變電路為全橋逆變電路，如圖2所示，全橋逆變電路包括IGBT Til、IGBT T12、IGBT T13、IGBT T14、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、電容C14、電容C15、電容C16和電感L11，所述第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管分別并接在IGBT Til、IGBT T12、IGBT T13、IGBT T14的源極與漏極之間，所述IGBT Tll的漏極與IGBT T12的漏極相連，IGBT Tll的源極與IGBT T13的漏極相連，IGBT T12的源極與IGBT T14的漏極相連，IGBT T13的源極與IGBT T14的源極相連，所述電容C14與第一二極管并接，電容C15與第三二極管并接，電容C16與電感Lll以及第一變壓器的初級(jí)繞組串聯(lián)后兩端分別接IGBTT11的源極和IGBTT12的源極(兩端連接可互換)。接電容C16是全橋逆變電路的輸出隔直電容，Lll是為了全橋逆變電路中IGBT工作在軟開關(guān)狀態(tài)設(shè)置的電感。
[0023]第一整體模塊與第二整體模塊中的逆變電路也可以由兩個(gè)IGBT構(gòu)成半橋逆變電路，其電路原理圖如圖3所示。
[0024]如圖4所示，第一變壓器和第二變壓器的磁芯采用磁環(huán)1，磁環(huán)I為非晶磁環(huán)或鐵氧體磁環(huán)，兩個(gè)變壓器的繞組繞制方法相同，繞組N12均勻繞在磁環(huán)I上，繞組Nll均勻繞在繞組N12的外層，次級(jí)繞組N13均勻繞在繞組N12的外層上，繞組Nll與繞組N12構(gòu)成變壓器的可變初級(jí)繞組，變壓器次級(jí)繞組N13均勻繞在磁環(huán)I的最外層。
[0025]本實(shí)用新型的工作原理如下:本實(shí)用新型的濾波電路把輸入直流高壓中的高頻成分濾除，逆變電路把直流電壓變換成IOkHZ到30kHZ的高頻交流電壓，變壓器輸出高頻交流電壓，再通過高頻整流電路變換成OV到600V的直流電壓實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山機(jī)車蓄電池充電的功能。當(dāng)輸入電壓為380VAC (頻率為50HZ)時(shí)，整流后的直流電壓為540V，采用一個(gè)整體模塊變換電壓，變壓器的可變初級(jí)繞組接繞組N12 ;當(dāng)輸入電壓為660VAC (頻率為50HZ)時(shí)，整流后的直流電壓為950V，采用一個(gè)整體模塊變換電壓，此時(shí)變壓器的可變初級(jí)繞組為繞組Nll與繞組N12之和，也可采用兩個(gè)整體模塊串接變換電壓，此時(shí)第一變壓器的初級(jí)繞組為繞組N12，第二變壓器的初級(jí)繞組為繞組N22 ;當(dāng)輸入電壓為1140VAC (頻率為50HZ)時(shí)，整流后的直流電壓為1600V，采用兩個(gè)整體模塊串聯(lián)變換電壓，第一變壓器的可變初級(jí)繞組為繞組Nll與繞組N12之和，第二變壓器的可變初級(jí)繞組為繞組N21與繞組N22之和。
[0026]實(shí)施例二:
[0027]實(shí)施例二與實(shí)施例一的區(qū)別在于:實(shí)施例二只包括一個(gè)由濾波電路、逆變電路、變壓器依次串接組成的整體模塊，當(dāng)輸入電壓為380VAC、660VAC (頻率為50HZ)時(shí)，能夠變換電壓，當(dāng)輸入電壓為1140VAC (頻率為50HZ)時(shí)，不能進(jìn)行變換。圖5為實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)框圖，圖6為實(shí)施例二中逆變電路為全橋逆變電路的電路原理圖，圖7為實(shí)施例二中逆變電路為半橋逆變電路的電路原理圖。
【權(quán)利要求】
1.一種用于礦山充電機(jī)的可變高輸入電壓軟開關(guān)逆變電路，包括第一濾波電路、第一逆變電路和第一變壓器，第一濾波電路、第一逆變電路和第一變壓器依次串接組成第一整體模塊，其特征在于:還包括分別與第一濾波電路、第一逆變電路、第一變壓器結(jié)構(gòu)相同的第二濾波電路、第二逆變電路和第二變壓器，所述第二濾波電路、第二逆變電路、第二變壓器依次串接組成第二整體模塊，第一整體模塊與第二整體模塊串接。
2.如權(quán)利要求1所述的用于礦山充電機(jī)的可變高輸入電壓軟開關(guān)逆變電路，其特征在于:所述第一變壓器包括磁芯、第一繞組、第二繞組和第三繞組，所述磁芯采用非晶磁環(huán)或鐵氧體磁環(huán)，第一繞組均勻繞在磁環(huán)上，第二繞組均勻繞在第一繞組的外層，第三繞組均勻繞在第二繞組的外層上。
3.如權(quán)利要求2所述的用于礦山充電機(jī)的可變高輸入電壓軟開關(guān)逆變電路，其特征在于:單獨(dú)采用第一整體模塊變換電壓，當(dāng)輸入電壓為380VAC時(shí)，第一繞組即為第一變壓器的初級(jí)繞組，第三繞組為第一變壓器的次級(jí)繞組，當(dāng)輸入電壓為660VAC時(shí)，第一繞組與第二繞組之和即為第一變壓器的初級(jí)繞組，第三繞組為第一變壓器的次級(jí)繞組；采用兩個(gè)整體模塊串接變換電壓，當(dāng)輸入電壓為660VAC時(shí)，第一繞組即為第一變壓器的初級(jí)繞組，第三繞組為第一變壓器的次級(jí)繞組，當(dāng)輸入電壓為1140VAC時(shí)，第一繞組與第二繞組之和即為第一變壓器的初級(jí)繞組，第三繞組為第一變壓器的次級(jí)繞組。
4.如權(quán)利要求3所述的用于礦山充電機(jī)的可變高輸入電壓軟開關(guān)逆變電路，其特征在于:所述第一逆變電路為全橋逆變電路，全橋逆變電路包括第一 IGBT、第二 IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第一電容、第二電容、第三電容和第一電感，所述第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管分別并接在第一 IGBT、第二 IGBT、第三IGBT、第四IGBT的源極與漏極之間，所述第一 IGBT的漏極與第二 IGBT的漏極相連，第一 IGBT的源極與第三IGBT的漏極相連，第二 IGBT的源極與第四IGBT的漏極相連，第三IGBT的源極與第四IGBT的源極相連，所述第一電容與第一二極管并接，第二電容與第三二極管并接，第三電容的一端與第一 IGBT的源極相連，另一端與第一電感相連，第一電感與變壓器相連。
5.如權(quán)利要求3所述的用于礦山充電機(jī)的可變高輸入電壓軟開關(guān)逆變電路，其特征在于:所述第一逆變電路為半橋逆變電路。
【文檔編號(hào)】H02M7/00GK203747667SQ201420090203
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】浣喜明, 趙振興 申請(qǐng)人:浣喜明, 趙振興