[发明专利]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，低频全桥换向电路的输入端分别连接有PWM斩波调制电路和二级管，其中PWM斩波调制电路为开关晶体管。

   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、大功率绝缘珊双极型晶体管或者集成门极换流晶闸管，或其它具有开关作用的元件。

本发明的具有如下优点：

（1）降低电路损耗，减少发热。本发明用3个较高工作频率的开关元件Q1~Q3代替了三相全桥整流电路中的三个可控硅整流器,其导通损耗与原来的相当,增加的开关损耗实际上相当于原背景电路中S1’至S4’的总开关损耗的一小半,而本发明中的S1至S4都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,所以实际上本发明的导通损耗与背景技术相当,而开关损耗减少了一半甚至以上.

（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 ~Q3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’相当,但平均电流仅为现有技术使用的S1~S4的平均电流的三分之一,再加上本发明中绝缘珊双极型晶体管S1~S4只需要低频开关且额定电流可以减小, 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A点的波形图；

图6为图4中B1点的波形图；

图7为图4中B2点的波形图；

图8为图4输出端的波形图；

图9为图4中绝缘珊双极型晶体管Q1、绝缘珊双极型晶体管Q2、绝缘珊双极型晶体管Q3、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10为本发明具体应用的电原理图；

图11为实施例3的电原理图；

图12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。

    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低通滤波器的输入端连接有低频全桥换向电路，低频全桥换向电路的输入端分别连接有PWM斩波调制电路和二级管，其中PWM斩波调制电路为绝缘珊双极型晶体管。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。

    下面介绍以下本电路的工作原理：