一种用于矿山充电机的可变高输入电压软开关逆变电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于矿山充电机的可变高输入电压软开关逆变电路，包括第一滤波电路、第一逆变电路、第一变压器、第二滤波电路、第二逆变电路、第二变压器，第一滤波电路、第一逆变电路、第一变压器依次串接组成第一整体模块，第二滤波电路、第二逆变电路、第二变压器依次串接组成第二整体模块，第一整体模块和第二整体模块结构相同，第一整体模块与第二整体模块串接。本实用新型的滤波电路、逆变电路、变压器依次串接组成整体模块，当输入交流电压较低时，可采用单个的整体模块实现供电，当输入交流电压较高时，采用两个整体模块相串接的方式实现供电，具有性能稳定可靠、效率高、节能的优点。
【专利说明】—种用于矿山充电机的可变高输入电压软开关逆变电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种软开关逆变电路，特别涉及一种用于矿山充电机的可变高输入电压软开关逆变电路。
【背景技术】
[0002]目前，市场上没有用于1140VAC (50HZ)交流电压供电的矿山机车蓄电池充电机，用于电压660VAC (或380VAC) 50HZ交流电压供电的矿山机车蓄电池充电机都用变压器降压、晶闸管整流电路。降压变压器的功率大、重量达60kg左右，它要耗费大量的铜线和硅钢片，而且晶闸管是半控型器件，它的工作频率低，这就使这种矿山机车蓄电池充电机控制特性差、效率低、苯重。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种性能稳定可靠、效率高、节能的用于矿山充电机的可变高输入电压软开关逆变电路。
[0004]本实用新型解决上述问题的技术方案是:一种用于矿山充电机的可变高输入电压软开关逆变电路，包括第一滤波电路、第一逆变电路和第一变压器，第一滤波电路、第一逆变电路和第一变压器依次串接组成第一整体模块，其特征在于:还包括分别与第一滤波电路、第一逆变电路、第一变压器结构相同的第二滤波电路、第二逆变电路和第二变压器，所述第二滤波电路、第二逆变电路、第二变压器依次串接组成第二整体模块，第一整体模块与第二整体模块串接。
[0005]上述用于矿山充电机的可变高输入电压软开关逆变电路中，所述第一变压器包括磁芯、第一绕组、第二绕组和第三绕组，所述磁芯采用非晶磁环或铁氧体磁环，第一绕组均匀绕在磁环上，第二绕组均匀绕在第一绕组的外层，第三绕组均匀绕在第二绕组的外层上。
[0006]上述用于矿山充电机的可变高输入电压软开关逆变电路中，单独采用第一整体模块变换电压，当输入电压为380VAC时，第一绕组即为第一变压器的初级绕组，第三绕组为第一变压器的次级绕组，当输入电压为660VAC时，第一绕组与第二绕组之和即为第一变压器的初级绕组，第三绕组为第一变压器的次级绕组；采用两个整体模块串接变换电压，当输入电压为660VAC时，第一绕组即为第一变压器的初级绕组，第三绕组为第一变压器的次级绕组，当输入电压为1140VAC时，第一绕组与第二绕组之和即为第一变压器的初级绕组，第三绕组为第一变压器的次级绕组。
[0007]上述用于矿山充电机的可变高输入电压软开关逆变电路中，所述第一逆变电路为全桥逆变电路，全桥逆变电路包括第一 IGBT、第二 IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容、第二电容、第三电容和第一电感，所述第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管分别并接在第一 IGBT、第二 IGBT、第三IGBT、第四IGBT的源极与漏极之间，所述第一 IGBT的漏极与第二 IGBT的漏极相连，第一IGBT的源极与第三IGBT的漏极相连，第二 IGBT的源极与第四IGBT的漏极相连，第三IGBT的源极与第四IGBT的源极相连，所述第一电容与第一二极管并接，第二电容与第三二极管并接，第三电容的一端与第一 IGBT的源极相连,另一端与第一电感相连,第一电感与变压器相连。
[0008]上述用于矿山充电机的可变高输入电压软开关逆变电路中，所述第一逆变电路为半桥逆变电路。
[0009]本实用新型的有益效果在于:
[0010]1、本实用新型的滤波电路、逆变电路、变压器依次串接组成整体模块，当输入交流电压较低时，可采用单个的整体模块实现供电，当输入交流电压较高时，采用两个整体模块相串接的方式实现供电，具有性能稳定可靠、效率高、节能的优点；
[0011]2、本实用新型变压器的初级绕组有多种连接方式，输入电压值不同时，可以相应地改变变压器初级绕组的连接方式来达到变换电压的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型实施例一的结构框图。
[0013]图2为图1中逆变电路为全桥逆变电路的电路原理图。
[0014]图3为图1中逆变电路为半桥逆变电路的电路原理图。
[0015]图4为本实用新型变压器的绕制方式原理图。
[0016]图5为本实用新型实施例二的结构框图。
[0017]图6为图5中逆变电路为全桥逆变电路的电路原理图。
[0018]图7为图5中逆变电路为半桥逆变电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0020]实施例一:
[0021]如图1所示，本实用新型包括第一滤波电路、第一逆变电路、第一变压器、第二滤波电路、第二逆变电路、第二变压器，第一滤波电路、第一逆变电路、第一变压器依次串接组成第一整体模块，第二滤波电路、第二逆变电路、第二变压器依次串接组成第二整体模块，第一整体模块与第二整体模块串接。
[0022]如图2所示，第一整体模块与第二整体模块结构相同，第一滤波电路由电容CU、C12、C13和电阻Rll构成，第二滤波电路由电容C21、C22、C23和电阻R21构成，它能把输入直流高压El和E2中的高频成分滤除。第一逆变电路为全桥逆变电路，如图2所示，全桥逆变电路包括IGBT Til、IGBT T12、IGBT T13、IGBT T14、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、电容C14、电容C15、电容C16和电感L11，所述第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管分别并接在IGBT Til、IGBT T12、IGBT T13、IGBT T14的源极与漏极之间，所述IGBT Tll的漏极与IGBT T12的漏极相连，IGBT Tll的源极与IGBT T13的漏极相连，IGBT T12的源极与IGBT T14的漏极相连，IGBT T13的源极与IGBT T14的源极相连，所述电容C14与第一二极管并接，电容C15与第三二极管并接，电容C16与电感Lll以及第一变压器的初级绕组串联后两端分别接IGBTT11的源极和IGBTT12的源极(两端连接可互换)。接电容C16是全桥逆变电路的输出隔直电容，Lll是为了全桥逆变电路中IGBT工作在软开关状态设置的电感。
[0023]第一整体模块与第二整体模块中的逆变电路也可以由两个IGBT构成半桥逆变电路，其电路原理图如图3所示。
[0024]如图4所示，第一变压器和第二变压器的磁芯采用磁环1，磁环I为非晶磁环或铁氧体磁环，两个变压器的绕组绕制方法相同，绕组N12均匀绕在磁环I上，绕组Nll均匀绕在绕组N12的外层，次级绕组N13均匀绕在绕组N12的外层上，绕组Nll与绕组N12构成变压器的可变初级绕组，变压器次级绕组N13均匀绕在磁环I的最外层。
[0025]本实用新型的工作原理如下:本实用新型的滤波电路把输入直流高压中的高频成分滤除，逆变电路把直流电压变换成IOkHZ到30kHZ的高频交流电压，变压器输出高频交流电压，再通过高频整流电路变换成OV到600V的直流电压实现对矿山机车蓄电池充电的功能。当输入电压为380VAC (频率为50HZ)时，整流后的直流电压为540V，采用一个整体模块变换电压，变压器的可变初级绕组接绕组N12 ;当输入电压为660VAC (频率为50HZ)时，整流后的直流电压为950V，采用一个整体模块变换电压，此时变压器的可变初级绕组为绕组Nll与绕组N12之和，也可采用两个整体模块串接变换电压，此时第一变压器的初级绕组为绕组N12，第二变压器的初级绕组为绕组N22 ;当输入电压为1140VAC (频率为50HZ)时，整流后的直流电压为1600V，采用两个整体模块串联变换电压，第一变压器的可变初级绕组为绕组Nll与绕组N12之和，第二变压器的可变初级绕组为绕组N21与绕组N22之和。
[0026]实施例二:
[0027]实施例二与实施例一的区别在于:实施例二只包括一个由滤波电路、逆变电路、变压器依次串接组成的整体模块，当输入电压为380VAC、660VAC (频率为50HZ)时，能够变换电压，当输入电压为1140VAC (频率为50HZ)时，不能进行变换。图5为实施例二的结构框图，图6为实施例二中逆变电路为全桥逆变电路的电路原理图，图7为实施例二中逆变电路为半桥逆变电路的电路原理图。
【权利要求】
1.一种用于矿山充电机的可变高输入电压软开关逆变电路，包括第一滤波电路、第一逆变电路和第一变压器，第一滤波电路、第一逆变电路和第一变压器依次串接组成第一整体模块，其特征在于:还包括分别与第一滤波电路、第一逆变电路、第一变压器结构相同的第二滤波电路、第二逆变电路和第二变压器，所述第二滤波电路、第二逆变电路、第二变压器依次串接组成第二整体模块，第一整体模块与第二整体模块串接。
2.如权利要求1所述的用于矿山充电机的可变高输入电压软开关逆变电路，其特征在于:所述第一变压器包括磁芯、第一绕组、第二绕组和第三绕组，所述磁芯采用非晶磁环或铁氧体磁环，第一绕组均匀绕在磁环上，第二绕组均匀绕在第一绕组的外层，第三绕组均匀绕在第二绕组的外层上。
3.如权利要求2所述的用于矿山充电机的可变高输入电压软开关逆变电路，其特征在于:单独采用第一整体模块变换电压，当输入电压为380VAC时，第一绕组即为第一变压器的初级绕组，第三绕组为第一变压器的次级绕组，当输入电压为660VAC时，第一绕组与第二绕组之和即为第一变压器的初级绕组，第三绕组为第一变压器的次级绕组；采用两个整体模块串接变换电压，当输入电压为660VAC时，第一绕组即为第一变压器的初级绕组，第三绕组为第一变压器的次级绕组，当输入电压为1140VAC时，第一绕组与第二绕组之和即为第一变压器的初级绕组，第三绕组为第一变压器的次级绕组。
4.如权利要求3所述的用于矿山充电机的可变高输入电压软开关逆变电路，其特征在于:所述第一逆变电路为全桥逆变电路，全桥逆变电路包括第一 IGBT、第二 IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容、第二电容、第三电容和第一电感，所述第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管分别并接在第一 IGBT、第二 IGBT、第三IGBT、第四IGBT的源极与漏极之间，所述第一 IGBT的漏极与第二 IGBT的漏极相连，第一 IGBT的源极与第三IGBT的漏极相连，第二 IGBT的源极与第四IGBT的漏极相连，第三IGBT的源极与第四IGBT的源极相连，所述第一电容与第一二极管并接，第二电容与第三二极管并接，第三电容的一端与第一 IGBT的源极相连，另一端与第一电感相连，第一电感与变压器相连。
5.如权利要求3所述的用于矿山充电机的可变高输入电压软开关逆变电路，其特征在于:所述第一逆变电路为半桥逆变电路。
【文档编号】H02M7/00GK203747667SQ201420090203
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】浣喜明, 赵振兴 申请人:浣喜明, 赵振兴