一種電源系統的製作方法
2023-12-01 09:43:06
專利名稱：一種電源系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電力變換領域，具體涉及一種電源系統。
背景技術：
傳統的應急電源種類很多大多數應急電源都是將48VDC以下的直流電壓逆變為 220V交流電，功率只有幾百瓦，主要是用來照明用，在工業上無法使用。另外，也有許多生產應急電源的廠家採用逆變將220VDC的或380VDC的直流電逆變為三相220AC的電壓，然後利用變壓器升壓到380VAC給電動機提供電源，但這種逆變方式，電路複雜，體積大，無法做到調頻，電機啟動時電流非常大，啟動同樣功率的電動機這種設備的功率比電機功率大到 6-7倍，生產上不易實現，故市場上非常少，不實用。基於目前這種情況，急需開發一種能穩定工作，節能，性能比較優越，便於維護的這種能在無交流電源的場所能驅動電動機工作的設備。
實用新型內容為克服現有技術的上述缺陷，經過技術人員多次設計和研究，本實用新型提出一種電源系統，其可以在無交流電或停電的場所使用直流電源通過逆變能提供一個穩定的三相380V的交流電源給電動機，驅使電動機工作。依據本實用新型的技術方案，提供一種電源系統，其包括直流電源1)、斷路器2)、 IGBT開關元件幻、升壓變壓器4)、單相整流幻、變頻器6)、控制電源8)、CPU板9)、IGBT驅動板10)、反饋模塊HI/HV11)；其中直流電源1)經斷路器2)連接至控制電源8)和IGBT開關元件幻，控制電源8)為CPU板9)和IGBT驅動板10)提供工作電壓，CPU板9)輸出的信號送入IGBT驅動板10)上，IGBT驅動板10)輸出的信號驅動IGBT導通，升壓變壓器4)的輸入和輸出端分別接到IGBT的輸出端和單相整流幻的輸入端，變頻器6)的輸入接單相整流5)的輸出端，反饋模塊HI/HV11)分別接單相整流5)的輸出端和CPU板9)的反饋端子。優選地，在CPU板1)上，光電隔離模塊IClO的輸入端與電阻似6連接，光電隔離模塊IClO的輸出端一端與基準電壓UO相連，光電隔離模塊IClO輸出端的另一端與電阻R25、 電容C14、電阻R24、電阻R23、電容Q3組成濾波電路與調理模塊ICll的反向輸入端相連。優選地，在CPU板1)上，調理模塊ICl 1的同向輸入端接一個可調電位器Wl，調理模塊ICII的輸出端與反向輸入端接一個電容C12構成比例積分電路，同時調理模塊ICll 的輸出端經過一個電阻R22與控制模塊IC9的管腳2相連。優選地，在CPU板1)上，控制模塊IC9的5腳與7腳之間接電阻R28，控制模塊IC9 的5腳經電容C 10接地，控制模塊IC9的6腳經電阻R27接地；控制模塊IC9的15腳接電源V5，控制模塊IC9的12腳接地，控制模塊IC9的15腳與控制模塊IC9的13腳之間接電阻R31，控制模塊IC9的9腳與控制模塊IC9的1腳之間經電容Cll連接構成補償網絡；控制模塊IC9的8腳經電解電容C15接地；控制模塊IC9的10腳接收來自IGBT驅動板的故障信號；而且電阻R29、電容C09並聯後一端接控制模塊IC9的10腳，電阻R29、電容C09並聯後另一端接地；電阻R30與發光二極體D09串聯後一端接控制模塊IC9的10腳，另一端接地。優選地，IGBT驅動板包括4個核心控制模塊IC5、IC6、IC7、IC8，4個故障反饋的光電隔離模塊ici、IC2、IC3、IC4以及故障信號輸出模塊KZ。更優選地，故障反饋光電隔離模塊ICl的輸入端與電阻R17相連後接入核心控制模塊IC5的4腳，故障反饋光電隔離模塊ICl另一個輸入端又與核心控制模塊IC5的8腳相連，然後故障反饋光電隔離模塊ICl的輸出端分別與故障反饋光電隔離模塊IC2、IC3、IC4 的輸出端並聯。更優選地，故障反饋光電隔離模塊IC2的輸入端與電阻R20相連後接入核心控制模塊IC6的4腳，故障反饋光電隔離模塊IC2另一個輸入端又與核心控制模塊IC6的8腳相連，然後故障反饋光電隔離模塊IC2的輸出端分別與故障反饋光電隔離模塊ICI、IC3、IC4 的輸出端並聯。更優選地，故障反饋光電隔離模塊IC3的輸入端與電阻R18相連後接入核心控制模塊IC7的4腳，故障反饋光電隔離模塊IC3另一個輸入端又與核心控制模塊IC7的8腳相連，然後故障反饋光電隔離模塊IC3的輸出端分別與故障反饋光電隔離模塊ICI、IC2、IC4 的輸出端並聯。更優選地，故障反饋光電隔離模塊IC4的輸入端與電阻R19相連後接入核心控制模塊IC7的4腳，故障反饋光電隔離模塊IC4另一個輸入端又與核心控制模塊IC7的8腳相連，然後故障反饋光電隔離模塊IC4的輸出端分別與故障反饋光電隔離模塊ICI、IC2、IC3 的輸出端並聯。該實用新型提出的技術方案適用性強，易維護，具有無火花可靠性高的優點。可廣泛運用於各種在沒有交流電源的場所或有交流電源卻處於停電狀態下而現場又不允許電機停下來的地方。
圖1為依據本實用新型的電源系統的邏輯控制圖；圖2為依據本實用新型的電源系統的電路示意圖；圖3為依據本實用新型的電源系統中的CPU板及其外圍元件連接示意圖；圖4為依據本實用新型的電源系統中的IGBT驅動電路的示意圖；圖5為依據本實用新型的電源系統中的控制電源接線示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖來詳細說明本實用新型的電源系統，下面僅僅作為示例來說明，本領域技術人員清楚地知曉，只要符合本實用新型的發明思想的系統均落入本實用新型之中；另外地，不應當將本實用新型的保護範圍僅僅限制至電源系統具體結構或部件的具體參數。現有技術中的電機啟動時電流非常大，啟動同樣功率的電動機這種設備的功率比電機功率大到6-7倍，使用本實用新型所述的電源系統的技術方案，解決了現有技術中電路複雜、體積大、無法做到調頻等技術難題，克服了現有生產上電動機啟動不易實現等技術缺陷問題；在生產實踐中在電動機運行平穩、可靠取得了相當不錯的技術效果。本實用新型的核心思想是，由直流變交流再變成直流後電壓送到變頻器內，根據變頻器的變頻功能給電動機提供交流電源驅動電動機工作。本實用新型應用的場所為，在沒有交流電源的場所或有交流電源卻處於停電狀態下而現場又不允許電機停下來的地方給電機提供電源動力驅動。本實用新型的發明思想在於直流電源1經斷路器2給控制電源8和IGBT開關元件3提供輸入電源，斷路器2起到短路保護作用，控制電源8輸出電壓接到CPU板9和IGBT 驅動板10作為兩者的工作電壓，CPU板9得到工作電壓後自身輸出兩路信號SG1、SG2送入 IGBT驅動板10)上，IGBT驅動板10接收到這兩路信號後經過處理將SG2信號送入驅動板中的驅動板核心控制模塊IC5、IC6串聯後的電路中輸出兩路驅動信號驅動兩個IGBT導通； SGl信號送入驅動板中的驅動板核心控制模塊IC7、IC8串聯後的電路中輸出兩路驅動信號驅動另外兩個IGBT導通；這樣就產生了交變的電壓信號。升壓變壓器4接收到這個交變的電壓信號後送到變壓器的輸入端初級線圈上然後經過變壓器升壓在次級線圈上產生一個很高的交變電壓，此交變電壓接到單相整流5的輸入端，通過單相整流後送入變頻器6的輸入端，同時在整流後的電路中加入電壓電流反饋模塊HI/HV11將檢測到的電壓和電流值反饋到CPU板的反饋端子上進行脈寬調製促使輸出電壓穩定和電流在工作的允許範圍之內。 變頻器6得到這個穩定的工作電壓後根據負載電動機7的工作特性進行對電動機的操作控制。在
以下結合附圖，具體地闡述應用本實用新型思想的電源系統。圖1是一種電源系統，其包括直流電源1、斷路器2、IGBT開關元件3、升壓變壓器 4、單相整流5、變頻器6、電動機7、控制電源8、CPU板9、IGBT驅動板10、反饋模塊HI/HV11。直流電源1經斷路器2給控制電源8和IGBT開關元件3提供輸入電源，斷路器2 起到短路保護作用，控制電源8輸出電壓接到CPU板9和IGBT驅動板10作為兩者的工作電壓，CPU板9輸出的信號送入IGBT驅動板10上，IGBT驅動板10輸出的信號驅動IGBT導通，升壓變壓器4的輸入和輸出端分別接到IGBT的輸出端和單相整流5的輸入端，變頻器6 的輸入和輸出端分別接單相整流5的輸出端和電動機7的輸入端，反饋模塊HI/HV11分別接單相整流5的輸出端和CPU板9的反饋端子上；反饋模塊HI/HV11給變頻器6提供一個穩定的工作電源。圖2為電源系統的電路示意圖；IGBT開關元件3採用四個IGBT模塊作為開關元件，由直流電源經斷路器QF1，正極連接到開關元件IGBTl 4的IGBT1、IGBT2的集電極 C1、C2和吸收電容C21 —端，直流電源的負極接在IGBT3、IGBT4的發射極E3、E4和吸收電容C21另一端上，IGBTl的發射極E1、IGBT3的集電極C3和隔直電容C22相連；升壓變壓器 BT的初級的一端與隔直電容C22 —端相連；另一端與IGBT2的E發射極2、IGBT4的發射極 E4連接；升壓變壓器BT的次級的分別接在由4個快恢復二極體Vl V4組成的單相整流上，單相整流輸出的正極與6變頻器BP的輸入端相連，單相整流輸出的負極也與6變頻器 BP的另一個輸入端相連，最後變頻器BP的輸出端與7電動機相連。反饋模塊HI/HV的輸入、輸出端分別接在單相整流的輸出端和CPU板上電流I、電壓V的端子上。圖3為圖1中的CPU板的外圍元件連接圖；CPU板包括控制模塊、調理模塊，其中調理模塊接收電壓反饋的信號後送入光電隔離模塊，然後進行濾波，並進行調整，此後送入
6控制模塊，控制模塊輸出兩路控制信號，其中一路控制信號SG2去IGBT驅動板10中的驅動板核心模塊IC5，另一控制信號SGl去IGBT驅動板10中的驅動板核心模塊IC7。光電隔離模塊IClO的輸入端與電阻似6連接後將電壓反饋信號接入，光電隔離模塊ICio實現了強電輸出部分與弱電控制部分的隔離，光電隔離模塊IClO的輸出端一端與基準電壓UO相連，光電隔離模塊IClO的另一端與電阻R25、電容C14、電阻R24、電阻R23、 電容C13組成濾波電路與調理模塊ICll的反向輸入端相連。調理模塊ICll的同向輸入端接一個可調電位器Wl作為門檻電壓的調整值，調理模塊ICll的輸出端與反向輸入端接一個電容C12構成比例積分電路，同時調理模塊ICll 的輸出端經過一個電阻R22與控制模塊IC9的管腳2相連。控制模塊IC9為CPU的核心器件，電流反饋信號I直接與控制模塊IC9的1腳相連，控制模塊IC9的5腳與7腳之間接電阻R28，電阻似8是用來調整兩路信號輪流導通的死區時間，同時控制模塊IC9的5腳經電容ClO接地，控制模塊IC9的6腳經電阻R27接地；控制信號SG1、SG2的頻率由電容ClO和電阻R27的值決定；控制模塊IC9的15腳接電源V5，控制模塊IC9的12腳接地，控制模塊IC9的15腳與控制模塊IC9的13腳之間接電阻R31用來限制輸出電流的強度，控制模塊IC9的9腳與控制模塊IC9的1腳之間經電容 Cll連接構成補償網絡；控制模塊IC9的8腳經電解電容C15接地，實現軟啟動的功能；控制模塊IC9的10腳接收來自IGBT驅動板的故障信號，用來及時關斷控制信號SG1、SG2，保護IGBT模塊；而且電阻R29、電容C09並聯後一端接控制模塊IC9的10腳，電阻R29、電容 C09並聯後另一端接地；電阻R30與發光二極體D09串聯後一端接控制模塊IC9的10腳，另一端接地；控制模塊IC9的11腳和控制模塊IC9的14腳分別以交替的導通的形式給IGBT 驅動電路提供信號。圖4為IGBT驅動電路的示意圖IGBT驅動板包括4個核心控制模塊IC5、IC6、 IC7、IC8，4個故障反饋的光電隔離模塊IC1、IC2、IC3、IC4以及故障信號輸出模塊KZ ；其中核心控制模塊IC5、IC6串聯後用於接收到CPU板發出的控制信號SG2後、經過核心控制模塊IC5、IC6信號處理後發出2路驅動信號分別給2個IGBT驅動；核心控制模塊IC7、IC8串聯後用於接收到CPU板發出的控制信號SGl後、經過核心控制模塊IC7、IC8信號處理後發出2路驅動信號分別給2個IGBT驅動；在工作過程中如果出現故障後，4個核心控制模塊IC5、IC6、IC7、IC8就發出故障信號給4個故障反饋的光電隔離模塊IC1、IC2、IC3、IC4，故障反饋的光電隔離模塊IC1、 IC2、IC3、IC4將故障信號處理送到故障信號輸出模塊KZ，最後故障信號輸出模塊的輸出端接入CPU板內控制模塊IC9的故障信號輸入端。故障反饋光電隔離模塊ICl的輸入端與電阻R17相連後接入核心控制模塊IC5的 4腳，故障反饋光電隔離模塊ICl另一個輸入端又與核心控制模塊IC5的8腳相連，然後故障反饋光電隔離模塊ICl的輸出端分別與故障反饋光電隔離模塊IC2、IC3、IC4的輸出端並聯；故障反饋光電隔離模塊IC2的輸入端與電阻R20相連後接入核心控制模塊IC6的4腳， 故障反饋光電隔離模塊IC2另一個輸入端又與核心控制模塊IC6的8腳相連，然後故障反饋光電隔離模塊IC2的輸出端分別與故障反饋光電隔離模塊IC1、IC3、IC4的輸出端並聯； 故障反饋光電隔離模塊IC3的輸入端與電阻R18相連後接入核心控制模塊IC7的4腳，故障反饋光電隔離模塊IC3另一個輸入端又與核心控制模塊IC7的8腳相連，然後故障反饋光電隔離模塊IC3的輸出端分別與故障反饋光電隔離模塊IC1、IC2、IC4的輸出端並聯；故障反饋光電隔離模塊IC4的輸入端與電阻R19相連後接入核心控制模塊IC7的4腳，故障反饋光電隔離模塊IC4另一個輸入端又與核心控制模塊IC7的8腳相連，然後故障反饋光電隔離模塊IC4的輸出端分別與故障反饋光電隔離模塊IC1、IC2、IC3的輸出端並聯。使用晶閘管作為故障信號輸出模塊KZ，晶閘管的陽極經電阻R21連接後與門極同時接到故障反饋光電隔離模塊IC1、IC2、IC3、IC4的兩個輸出端上，陰極與CPU板控制模塊 IC9的10腳連接，陽極接基準電壓UO0核心控制模塊IC5、IC6、IC7、IC8中，來自CPU板的控制信號SGl接到核心控制模塊IC7的14腳，核心控制模塊IC7的13腳接核心控制模塊IC8的14腳，核心控制模塊 IC8的13腳接地，這樣核心控制模塊IC7、IC8的輸入端相串聯；同時核心控制模塊IC7輸出信號給IGBT驅動板IGBT2，核心控制模塊IC8輸出信號給IGBT驅動板IGBT3 ；穩壓二極體DZ09的陽極與核心控制模塊IC7的1腳相連，穩壓二極體DZ09的陰極與核心控制模塊 IC7的6腳連接；電阻R06、二極體D05、二極體D06串聯後分別與核心控制模塊IC7的1腳和IGBT驅動板IGBT2的集電極C2相連；核心控制模塊IC7的5腳與IGBT驅動板IGBT2的柵極G2之間接一個柵極電阻R02，柵極G2與發射極E2之間接一保護電阻R14和兩個穩壓二極體DZl 1、DZ12 ；核心控制模塊IC7的4腳和電源V3連接，核心控制模塊IC7的6腳和電源N3連接，穩壓二極體DZlO和電阻RlO串聯後穩壓二極體DZlO的陽極與核心控制模塊 IC7的4腳連接，電阻RlO的另一端與核心控制模塊IC7的6腳連接；電解電容C05與穩壓二極體DZlO並聯、電解電容C06與電阻RlO並聯。穩壓二極體DZlO的陰極與發射極E2連接，核心控制模塊IC7的4腳經一個電阻R18與故障反饋光電隔離模塊IC3的輸入端相連， 核心控制模塊IC7的8腳與故障反饋光電隔離模塊IC3的另一個輸入端相連。穩壓二極體DZ13的陽極與核心控制模塊IC8的1腳相連，穩壓二極體DZ13的陰極與核心控制模塊 IC8的6腳連接；電阻R07、二極體D07、二極體D08串聯後分別與核心控制模塊IC8的1腳和IGBT驅動板IGBT3的集電極C3相連；核心控制模塊IC8的5腳與IGBT驅動板IGBT3的柵極G3之間接一個柵極電阻R03，柵極G3與發射極E3之間接一保護電阻R15和兩個穩壓二極體DZ15、DZ16 ；核心控制模塊IC8的4腳和電源V4連接，核心控制模塊IC8的6腳和電源N4連接；穩壓二極體DZ14和電阻Rll串聯後穩壓二極體DZ14的陽極與核心控制模塊 IC8的4腳連接，電阻Rll的另一端與核心控制模塊IC8的6腳連接；電解電容C07與穩壓二極體DZ14並聯、電解電容C08與電阻Rll並聯，穩壓二極體DZ14的陰極與發射極E3連接，核心控制模塊IC8的4腳經一個電阻R18與故障反饋光電隔離模塊IC4的輸入端相連， 核心控制模塊IC8的8腳與故障反饋光電隔離模塊IC4的另一個輸入端相連。同樣在圖4中，來自CPU板的信號SG2接到核心控制模塊IC5的14腳，核心控制模塊IC5的13腳接集成塊IC6的14腳，核心控制模塊IC6的13腳接地，這樣兩個核心控制模塊IC5、IC6的輸入端相串聯，同時核心控制模塊IC5輸出信號給IGBT驅動板IGBT1， 核心控制模塊IC6輸出信號給IGBT驅動板IGBT4 ；穩壓二極體DZOl的陽極與核心控制模塊IC5的1腳相連，穩壓二極體DZOl的陰極與核心控制模塊IC5的6腳連接；電阻R05、二極體D01、二極體D02串聯後分別與核心控制模塊IC5的1腳和IGBT驅動板IGBTl的集電極Cl相連；核心控制模塊IC5的5腳與IGBT驅動板IGBTl的柵極Gl之間接一個柵極電阻 R01，柵極Gl與發射極El之間接一保護電阻R13和兩個穩壓二極體DZ03、DZ04 ；核心控制模塊IC5的4腳和電源Vl連接，核心控制模塊IC5的6腳和電源m連接；穩壓二極體DZ02 和電阻R09串聯後穩壓二極體DZ02的陽極與核心控制模塊IC5的4腳連接，電阻R09的另一端與核心控制模塊IC5的6腳連接；電解電容COl與穩壓二極體DZ02並聯、電解電容 C02與電阻R09並聯，穩壓二極體DZ02的陰極與發射極El連接；核心控制模塊IC5的4腳經一個電阻R17與故障反饋光電隔離模塊ICl的輸入端相連，核心控制模塊IC5的8腳與故障反饋光電隔離模塊ICl的另一個輸入端相連。穩壓二極體DZ05的陽極與核心控制模塊IC6的1腳相連，穩壓二極體DZ05的陰極與核心控制模塊IC6的6腳連接；電阻R08、二極體D03、二極體D04串聯後分別與核心控制模塊IC6的1腳和IGBT驅動板IGBT4的集電極C4相連；核心控制模塊IC6的5腳與IGBT驅動板IGBT4的柵極G4之間接一個柵極電阻 R04，柵極G4與發射極E4之間接一保護電阻R16和兩個穩壓二極體DZ07、DZ08 ；核心控制模塊IC6的4腳和電源V2連接，核心控制模塊IC6的6腳和電源N2連接；穩壓二極體DZ06 和電阻R 12串聯後穩壓二極體DZ06的陽極與核心控制模塊IC6的4腳連接，電阻R12的另一端與核心控制模塊IC6的6腳連接；電解電容C03與穩壓二極體DZ06並聯、電解電容 C04與電阻Ri2並聯，穩壓二極體DZ06的陰極與發射極E4連接，核心控制模塊IC6的4腳經一個電阻R20與故障反饋光電隔離模塊IC2的輸入端相連，核心控制模塊IC6的8腳與故障反饋光電隔離模塊IC2的另一個輸入端相連。圖5為圖1中的控制電源接線示意圖。直流電源經過斷路器接到5個獨立的開關電源DY1、DY2、DY3、DY4、OT5的輸入端；經過開關電源降壓處理輸出穩定的低壓電壓；開關電源DYl的輸出端Vl接到核心控制模塊IC5的4腳、開關電源DYl的輸出端m接到核心控制模塊IC5的6腳；開關電源DY2的輸出端V2接到核心控制模塊IC6的4腳、開關電源 DY2的輸出端N2接到核心控制模塊IC6的6腳；開關電源OT3的輸出端V3接到核心控制模塊IC7的4腳、開關電源OT3的輸出端N3接到核心控制模塊IC7的6腳；開關電源OT4 的輸出端V4接到核心控制模塊IC8的4腳、開關電源OT4的輸出端N4接到核心控制模塊 IC8的6腳；開關電源DTO的輸出端V5接到CPU板的控制模塊IC9的15腳、開關電源DTO 的輸出端GND接到CPU板的控制模塊IC9的12腳。在本實用新型中，直流電源採用密封免維護的鉛酸蓄電池組串聯而成，每節蓄電池的電壓是12VDC，容量按照功率等級依次可選，例如40AH、65AH、80AH、100AH、120AH、 150AH、200AH等等。採用此蓄電池的特點是性能穩定，免維護，循環壽命長，可靠性高，不需要像常規蓄電池一樣裡面加酸。另外地，四個IGBT 1 4採用全橋逆變使整個輸出功率變大。其特點是採用新型的大功率電力電子器件IGBT，保證了變頻電源具有頻率使用範圍寬，輸出功率大，工作頻率高，開關速度快，熱穩定性好的特點。更具體地，驅動IGBTl、IGBT2、IGBT3、IGBT4導通的CPU板的電路主要由SGI3525 集成塊以及外圍電路相互連接而成；而驅動IGBTl、IGBT2、IGBT3、IGBT4的驅動板主要由 M57959AL及外圍電路相互連接而成；反饋電路由電流電壓傳感器HI/HV和集成塊LM3M組成。而四個驅動板和CPU板的控制電源KZDY單獨由5路開關電源獨立提供。在本實用新型中使用的高頻變壓器BT鐵芯採用鐵基納米晶材料，其特點是體積小、輸出功率大。輸入電壓範圍100-500VAC、輸出電壓範圍300-2000VAC，頻率範圍 1000HZ-30000HZ。例如這種材料的物理特性是飽和磁感應強度大(為1. 25特斯拉)、剩餘磁感應強度小( 20000特斯拉)等等。可根據功率大小將高頻變壓器BT並聯使用使輸出滿足大功率的要求。為了防止高頻變壓器BT磁偏現象而導致發熱或燒毀，在高頻變壓器BT初級線圈中串入了隔直電容C22，進而有效地防止了上述現象。高頻變壓器BT輸出產生的高頻交流電壓通過由4個快恢復二極體Vl V4組成的單相整流橋整流為直流。快恢復二極體Vl V4的優點是開關特性好、頻率高、反響恢復時間短、正向電流大、體積小、安裝簡便等等。快恢復二極體Vl V4容量大小的選擇也是根據負載功率的大小將其並聯來增容實現。整流而成的直流電源直接接入變頻器BP輸入端，然後根據變頻器BP的特性可方便的實現電動機的各種控制，而變頻器的選擇及使用目前非常普遍功率等級範圍也比較使用本實用新型的電源設備的主要優點在於1、採用新型絕緣柵雙極型電晶體IGBT作為電路的開關元件，引出線少，結構簡單，安裝和維修方便等優點。2、利用吸收電容C21能有效地吸收由於電路接線電感而產生的高壓帶來的危害。3、採用隔直電容C22能有效地防止變壓器磁芯偏離平衡點造成飽和，損壞開關元件的現象。4、採用高頻，能減少變壓器的體積。5、利用變頻器原理能有效地抑制電動機啟動時電流為額定電流大幾倍電流而帶來的衝擊。6、利用電流內反饋和電壓外反饋雙閉環技術和脈寬調製PWM技術，輸出穩定。在本實用新型的具體電路中的保護功能有1、短路保護，2、過流保護，3、控制電壓欠壓保護。如上述，已經清楚詳細地描述了本實用新型提出的電源系統，但是本領域普通的技術人員可以理解，在不背離所附權利要求定義的本實用新型的精神和範圍的情況下，可以在形式和細節中做出多種修改。因此，所有參考本實用新型技術方案所做出的各種各樣的修改，均應當歸入本實用新型的保護範圍之內。
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權利要求1.一種電源系統，其特徵在於，電源系統包括直流電源(1)、斷路器O)、IGBT開關元件⑶、升壓變壓器⑷、單相整流(5)、變頻器(6)、控制電源⑶、CPU板(9)、IGBT驅動板 (10)、反饋模塊 HI/HV(11)；直流電源(1)經斷路器(2)連接至控制電源(8)和IGBT開關元件(3)，控制電源(8) 為CPU板(9)和IGBT驅動板(10)提供工作電壓，CPU板(9)輸出的信號送入IGBT驅動板 (10)上，IGBT驅動板(10)輸出的信號驅動IGBT導通，升壓變壓器的輸入和輸出端分別接到IGBT的輸出端和單相整流(5)的輸入端，變頻器(6)的輸入接單相整流(5)的輸出端，反饋模塊HI/HV(11)分別接單相整流(5)的輸出端和CPU板(9)的反饋端子。
2.根據權利要求1中所述的電源系統，其特徵在於，在CPU板(1)上，光電隔離模塊 IClO的輸入端與電阻似6連接，光電隔離模塊IClO的輸出端一端與基準電壓UO相連，光電隔離模塊IClO輸出端的另一端與電阻R25、電容C14、電阻R24、電阻R23、電容C13組成濾波電路與調理模塊ICll的反向輸入端相連。
3.根據權利要求1中所述的電源系統，其特徵在於，在CPU板(1)上，調理模塊ICll的同向輸入端接一個可調電位器W1，調理模塊ICll的輸出端與反向輸入端接一個電容C12構成比例積分電路，同時調理模塊ICll的輸出端經過一個電阻R22與控制模塊IC9的管腳2 相連。
4.根據權利要求1中所述的電源系統，其特徵在於，在CPU板(1)上，控制模塊IC9的 5腳與7腳之間接電阻R28，控制模塊IC9的5腳經電容ClO接地，控制模塊IC9的6腳經電阻R27接地；控制模塊IC9的15腳接電源V5，控制模塊IC9的12腳接地，控制模塊IC9 的15腳與控制模塊IC9的13腳之間接電阻R31，控制模塊IC9的9腳與控制模塊IC9的1 腳之間經電容Cll連接構成補償網絡；控制模塊IC9的8腳經電解電容C15接地；控制模塊 IC9的10腳接收來自IGBT驅動板的故障信號；而且電阻R29、電容C09並聯後一端接控制模塊IC9的10腳，電阻R29、電容C09並聯後另一端接地；電阻R30與發光二極體D09串聯後一端接控制模塊IC9的10腳，另一端接地。
5.根據權利要求1所述的電源系統，其特徵在於，IGBT驅動板包括4個核心控制模塊 IC5、IC6、IC7、IC8，4個故障反饋的光電隔離模塊ICl、IC2、IC3、IC4以及故障信號輸出模塊KZ。
6.根據權利要求5中所述的電源系統，其特徵在於，故障反饋光電隔離模塊ICl的輸入端與電阻R17相連後接入核心控制模塊IC5的4腳，故障反饋光電隔離模塊ICl另一個輸入端又與核心控制模塊IC5的8腳相連，然後故障反饋光電隔離模塊ICl的輸出端分別與故障反饋光電隔離模塊IC2、IC3、IC4的輸出端並聯。
7.根據權利要求5中所述的電源系統，其特徵在於，故障反饋光電隔離模塊IC2的輸入端與電阻R20相連後接入核心控制模塊IC6的4腳，故障反饋光電隔離模塊IC2另一個輸入端又與核心控制模塊IC6的8腳相連，然後故障反饋光電隔離模塊IC2的輸出端分別與故障反饋光電隔離模塊IC1、IC3、IC4的輸出端並聯。
8.根據權利要求5中所述的電源系統，其特徵在於，故障反饋光電隔離模塊IC3的輸入端與電阻R18相連後接入核心控制模塊IC7的4腳，故障反饋光電隔離模塊IC3另一個輸入端又與核心控制模塊IC7的8腳相連，然後故障反饋光電隔離模塊IC3的輸出端分別與故障反饋光電隔離模塊IC1、IC2、IC4的輸出端並聯。
9.根據權利要求5中所述的電源系統，其特徵在於，故障反饋光電隔離模塊IC4的輸入端與電阻R19相連後接入核心控制模塊IC7的4腳，故障反饋光電隔離模塊IC4另一個輸入端又與核心控制模塊IC7的8腳相連，然後故障反饋光電隔離模塊IC4的輸出端分別與故障反饋光電隔離模塊IC1、IC2、IC3的輸出端並聯。
專利摘要本實用新型公開了一種電源系統，其特點主要在於由直流變交流再變成直流後電壓送到變頻器內，根據變頻器的變頻功能給電動機提供交流電源驅動電動機工作。電源系統主要由直流電源、斷路器、開關元件、升壓變壓器、單相整流模塊、變頻器、控制電源、CPU板、IGBT驅動板、反饋模塊組成。本實用新型主要應用為將直流電源經斷路器後通過四個開關元件形成高頻的交流電源提供給升壓變壓器、再經過升壓變壓器升壓後經單相整流變成直流電源供給變頻器，然後根據變頻器的特性控制電動機工作。該實用新型適用性強、易維護、具有無火花可靠性高的優點。可廣泛運用於各種在沒有交流電源的場所或有交流電源卻處於停電狀態下而現場又不允許電機停下來的地方。
文檔編號H02M3/335GK202009362SQ201120142519
公開日2011年10月12日 申請日期2011年5月9日 優先權日2011年5月9日
發明者劉博 , 呂鳳鈞, 張承臣, 樊明元, 邵貴成 申請人:撫順隆基電磁科技有限公司