[实用新型]小型高压隔离变压器有效
申请号: | 201420083193.7 | 申请日: | 2014-02-26 |
公开(公告)号: | CN203691250U | 公开(公告)日: | 2014-07-02 |
发明(设计)人: | 王凌云 | 申请(专利权)人: | 中国工程物理研究院流体物理研究所 |
主分类号: | H02M5/458 | 分类号: | H02M5/458 |
代理公司: | 成都行之专利代理事务所(普通合伙) 51220 | 代理人: | 梁田 |
地址: | 621000*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 小型 高压 隔离变压器 | ||
技术领域
本实用新型属于电力电子领域,涉及一种小型高压隔离变压器。
背景技术
当前的小型高压隔离变压器大都采用传统的工频变压器隔离技术,如要实现高电压的隔离,采用传统的技术,体积非常庞大,并且效率低、成本高。若要对悬浮在上百千伏的电压环境下进行隔离供电,采用传统技术需要使用大量的绝缘材料和绝缘线,体积庞大、成本较高。现今设备所需的场所常常使用UPS隔离电源来代替,但UPS的电池成本较高,并且不能长时间工作,必须有断电充电过程。
实用新型内容
为克服现有小型高压隔离变压器体积庞大、效率低、成本高的技术缺陷,本实用新型公开了一种小型高压隔离变压器。
本实用新型所述小型高压隔离变压器,由依次连接的工频输入级、逆变器、级联变压器、直流转换级和工频输出级组成,所述工频输入级将交流工频电压转化为直流电压,所述逆变器将直流电压转化为高于工频频率的高频交流电压,所述级联变压器对高频交流电压进行电压隔离传输与变压,所述直流转换级将交流电压转化为直流电压,所述工频输出级将直流电压转化为工频交流电压输出。
优选的,所述工频输入级为全桥整流电路。
进一步的,所述工频输入级还包括并联在火线和零线之间的交流安规电容及串联在火线上的熔丝电阻,以及并联在全桥整流电路输出端之间的第一滤波电容。
优选的,所述逆变器为由四个功率开关器件及PWM控制芯片组成的第一逆变桥,所述功率开关器件的控制端与PWM控制芯片对应输出端连接。
优选的,所述直流转换器为全桥整流电路。
进一步的,所述直流转换器还包括连接在全桥整流电路两个输出端之间的第二滤波电容。
优选的,所述工频输出级为由四个功率开关器件及SPWM控制芯片组成的第二逆变桥,功率开关器件的控制端与SPWM控制芯片对应输出端连接;所述第二逆变桥还包括连接在输出火线端和输出零线端之间的输出电容及串联在输出火线端的滤波电感。
采用本实用新型所述的小型高压隔离变压器,成本低,体积小,隔离电压高,可解决高电压环境下的隔离供电问题,尤其适合20kV—800kV高电压环境下的隔离,并可以其经济型和紧凑性优势,在部分场合可替代传统的低压小型高压隔离变压器。
附图说明
图1为本实用新型所述一种小型高压隔离变压器的一种具体实施方式结构示意图;
图中附图标记名称为:L-输入火线 N-输入零线 L-1-输出火线 N-1-输出零线 FUSE-熔丝电阻 LB-交流吸峰电容 CL-输出电容 LC-滤波电感 M1-M8均为功率开关器件;T1、T2、T3为变压器;C1、C3为极性电容;C2、C4 为非极性电容。
具体实施方式
下面结合附图,对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。
实施例1
如图1示出本实用新型的一个实施例,50赫兹220V的工频市电从输入端输入,经过一个全桥整流电路转化为半正弦波的直流电压,输入火线上连接有熔丝电阻,在输入火线和零线之间连接有交流安规电容,用于滤除工频市电中的杂波信号。相对于半桥整流,全桥整流方式效率更高,为提高交流输入端安全性,可以在交流输入级的火线和零线之间连接有安规电容LB,能吸收工频市电上的高频尖峰脉冲。
全桥整流电路的输出端连接由四个功率开关器件组成的第一逆变桥,通过本领域技术人员公知的开关顺序调节,例如移相控制技术将半正弦波直流电压转化为高频交流电压,可以利用现有的集成电路芯片、例如MPS1010B、BIT3105、OZ960、TL494等,控制四个功率开关器件以一定顺序开关,功率开关器件的开关频率决定了转化后的开关频率,所述功率开关器件可以是功率MOS管、功率三极管或IGBT等。
得到高频交流电后,利用后续级联变压器对交流电压幅值进行调节,激励后级变压器;级联变压器单元进行电压隔离,可根据用户隔离电压高低调节数量,例如在图1中,每100kV使用一级级联变压器,300kV使用三级变压器T1、T2、T3。
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