[发明专利]一种发电机变频器

说明书

技术领域

    本发明涉及一种发电机用的变频器。

背景技术

    一般变频数码发电机,该发电机为一台内燃发动机,一台永磁电机,一个变频器和发电机外壳及其他辅助元件组成.这种数码发电机是传统励磁发电机的替代产品,具有电源品质高,体积小重量轻,效率高,噪音低等优点。其中变频器的价格较高，直接导致了发电机整体的价位较高。图1中显示了现有技术中标准的AC-DC-AC拓扑，现有标准电路中有电容C2’滤波,C2’两端的电压完全是直流电压，同时现有电路中的绝缘珊双极型晶体管S1’至绝缘珊双极型晶体管S4’不是起极性开关的作用,而是起PWM调制的作用。也就是说,现有电路中绝缘珊双极型晶体管S1’至绝缘珊双极型晶体管S4’都工作在较高频率的开关状态下,其开关损耗非常高。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低、寿命长的发电机变频器。

    为了实现上述目的，采用以下技术方案：一种发电机变频器，包括LC低通滤波器，其特征在于：所述LC低通滤波器的输入端连接有低频全桥换向电路的输出端，整流电路的输出端连接低频全桥换向电路的输入端，在低频全桥换向电路和整流电路之间连接有PWM斩波调制电路，其中三相不控整流电路由三条并联的支路组成，每条支路上均串联有两个二级管，PWM斩波调制电路为开关晶体管。

    所述低频全桥换向电路为两条并联的支路组成，每条支路上串联有两个开关晶体管。

所述开关晶体管为绝缘珊双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管、大功率三极管或者集成门极换流晶闸管，或者其他起开关作用的元件。

    所述整流电路为三相不控整流电路或者单相全桥整流电路。

本发明的具有如下优点：

    （1）降低电路损耗，减少发热。本发明只有一个较高工作频率的开关元件绝缘珊双极型晶体管Q1，绝缘珊双极型晶体管S1~S4 工作在低频率的极性切换状态中，其开关损耗几乎可以忽略。

   （2）降低了设计成本。本发明中的绝缘珊双极型晶体管S1~S4 只需要低频开关元件，低频开关元件比高频开关元件便宜得多，并且由于其工作时的开关损耗很小，仅有导通损耗的情况下发热要少得多，所以可以使用更低额定电流的元件即可满足使用要求。本发明中绝缘珊双极型晶体管Q1 的技术参数要求与现有技术中使用的绝缘珊双极型晶体管S1’~S4’是相同的，而本发明中绝缘珊双极型晶体管S1~S4的元件成本要比绝缘珊双极型晶体管Q1便宜得多，所以总的成本得到降低。

  （3）本发明中还取消了电解电容C2’，既降低成本，减少损耗，还提高了产品的可靠性和寿命。电解电容寿命短，在较高频率的电流下发热明显，损耗较大。在现有技术中，电解电容C2’的成本是非常高的，特别是在大功率的数码发电机变频器中，该电容既昂贵又降低了产品的可靠性。

附图说明

图1为现有技术的电路原理图；

图2为现有技术的具体电路图；

图3为本发明实施例1的电路原理图；

图4为本发明实施例1的具体电路图；

图5为图4中A1点的波形图；

图6为图4中A2点的波形图；

图7为图4中B1点的波形图；

图8为图4中B2点的波形图；

图9为图4输出端的波形图；

图10为图4中绝缘珊双极型晶体管Q1、绝缘珊双极型晶体管S1、绝缘珊双极型晶体管S2、绝缘珊双极型晶体管S3和绝缘珊双极型晶体管S4的控制信号图；

图11为本发明具体应用的电原理图；

图12为实施例3的电原理图；

图13为实施例3的具体电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

    实施例1：如图3和图4所示，一种发电机变频器，包括LC低通滤波器，所述LC低通滤波器的前部连接有低频全桥换向电路和三相不控整流电路，在低频全桥换向电路和三相不控整流电路之间连接有PWM斩波调制电路，其中三相不控整流电路由三条并联的支路组成，每条支路上均串联有两个二级管，PWM斩波调制电路为一只集电极连接并联支路上二级管阴极、发射级连接低频全桥换向电路的绝缘珊双极型晶体管。其中低频全桥换向电路为两条并联的支路组成，每条支路上串联有两个绝缘珊双极型晶体管,串联的两只绝缘珊双极型晶体管中上管的发射极和下管的集电极相连,然后与低通滤波器相连.上管的集电极连接全桥换向电路的高电平端,下管的发射极连接全桥换向电路的低电平端。