[实用新型]一种宽输入电压范围电弧电源设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及电弧电源领域，特别涉及一种可适用较宽电压范围的电弧电源设备。

背景技术

目前世界各国的商用交流电源的电压范围为110V到575V，具体数据为：110V、115V、200V、208V、220V、230V、240V、380V、400V、410V、440V、460V、575V。作为通过驳接商用交流电源获得电能的电弧电源设备要适应如此宽的电压范围，需要有合适的电路拓扑结构来完成。目前公知的方法和电路拓扑结构有两种：

第一种公知的方法和电路拓扑结构（见图1）是：将世界各国的商用交流电源的电压分为三组，低压组：200V、208V、220V、230V和240V；高压组：380V、400V、410V、440V、460V和单独电压575V，有两组商用交流电源的电压：110V和115V未能纳入其中。

对于低压组电压，该电路采用两组逆变器并联的拓扑结构；对于高压组电压，该电路采用两组逆变器串联的拓扑结构；对于单独电压575V，该电路除采用两组逆变器串联外还在逆变器前加装串联降压斩波器电路（下文称为：BUCK串联斩波降压器）的拓扑结构。该方法适用的世界各国商用交流电源的电压范围为200V到575V。这种公知的方法和电路拓扑结构适用的电压范围不包括110V和115V，而且只能用于三相供电方式。

第二种公知的方法和电路拓扑结构（见图2）是：将世界各国的商用交流电源的电压分为三组，100V量级组：110V和115V；200V量级组：200V、208V、220V、230V和240V；400V量级组：380V、400V、410V、440V、460V和575V单独电源组。

对于100V量级组电压，该电路采用全波倍压整流和单组逆变器拓扑结构；对于200V量级组电压，该电路采用全波整流和单组逆变器拓扑结构；对于400V量级组和575V电源电压，该电路除采用全波整流和单组逆变器拓扑结构外还在逆变器前加装BUCK串联斩波降压器的拓扑结构。这种公知的方法和电路拓扑结构虽适用全世界各国的商用电源电压范围，但只能适用于单相供电。

实用新型内容

为克服上述缺陷，本实用新型的目的即在于提供一种可驳接单/三相供电，且适用各国商用电源电压范围的电弧电源设备。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型的一种宽输入电压范围电弧电源设备，主要包括：单/三相整流滤波电路，控制电路稳压供电电源，比较判断电路，转换器控制模块，电压检测模块，单组逆变器拓扑结构，逆变器控制电路；所述宽输入电压范围电弧电源设备还包括并联升压斩波器电路及串联降压斩波器电路；所述并联升压斩波器电路及串联降压斩波器电路同时与转换器控制模块和单组逆变器拓扑结构联通；

其中：所述单/三相整流滤波电路对输入电源电压进行整流滤波；

所述控制电路稳压供电电源对单/三相整流滤波电路整流滤波后的电压进行稳压；

所述比较判断电路判断稳压后的直流电压为低电压组电压、中电压组电压或高电压组电压；

所述转换器控制模块接收比较判断电路的判断结果，进而控制并联升压斩波器电路及串联降压斩波器电路对稳压后的直流电压选择进行PWM升压稳压模式、直通模式或PWM降压稳压模式；

所述电压检测模块对并联升压斩波器电路及串联降压斩波器电路输出的电压进行反馈调节控制；

所述单组逆变器拓扑结构对并联升压斩波器电路及串联降压斩波器电路输出的直流电压转换为所需频率的电压值；

所述逆变器控制电路通过该宽输入电压范围电弧电源设备输出的电压对单组逆变器拓扑结构进行反馈控制。  

作为本实用新型的一种改进，所述并联升压斩波器电路及串联降压斩波器电路由电力半导体开关Q1、Q2,二极管D7、D8，电感L1及电容C2构成。

作为本实用新型的进一步改进，所述单/三相整流滤波电路由单/三相桥式整流桥及与其并联的滤波电容C1构成。

作为本实用新型的更进一步改进，所述比较判断电路由分压电阻R1、R2，比较器U1、U2、U3，基准电压V1、V2、V3及电压区间判断模块构成。

在上述结构的基础上，所述单组逆变器拓扑结构由逆变器电路、变压器T1、二极管D9、D10 及电感L2构成；其中：

所述逆变器电路为由电力半导体开关Q3、Q4、Q5、Q6组成的全桥逆变模式；

所述逆变器电路也可以为由电力半导体开关Q9、Q10及电容C5、C6组成的半桥逆变模式；