[发明专利]直流母线小容量电容变频控制电路和变频设备

说明书

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，具体地说，是涉及一种直流母线小容量电容变频控制电路和变频设备。

背景技术

空调市场存在定速空调和变频空调两类产品，定速空调在启动时产生巨大的冲击电流影响电网内其他电器的运行，运行过程中会产生大量谐波，增加电网负荷而影响电网安全，但因为定速空调成本低，因此占有大比例的空调器市场。

传统的变频空调的变频控制的直流滤波环节是由上千微法甚至几千微法的电解电容组成，但电解电容的容量大会，在电源输入侧电流发生畸变造成谐波成分高，而且功率因素第，为了改善滤波电容充放电造成的谐波，又需要增加PFC（Power Factor Correction，功率因数矫正）电路进行功率因数矫正以及解决谐波问题；而PFC电路中的开关器件在较高的开关频率下会产生很大的功率损失以及很大的EMI（Electro Magnetic Interference， 电磁干扰）干扰,未解决该问题有需要增加EMI滤波成本，因此，传统的变频控制电路成本偏高，且电解电容和PFC回路的功率器件为变频控制器的易失效器件，其中尤其是电解电容寿命受温度以及电压的影响更明显。

针对以上问题，现有技术中有提出以小容值的薄膜电容取代电解电容的方案，能够省去PFC部分以及EMI滤波部分，实现变频控制电路的小型化和低成本，也能消除电解电容寿命短的问题，但通常小容值的薄膜电容的容量小，导致直流母线电压不稳，当系统阻抗匹配不合适时，造成系统谐振，出现系统的过压故障，为克服这些问题，现有解决方案是通过对交流输入电压、母线电压等参数的检测，运用驱动算法来解决直流母线电压稳定性问题。

发明内容

本申请提供了一种直流母线小容量电容变频控制电路和变频设备，搭建一种运用小容值薄膜电容的变频控制电路，以实现对直流母线电压的稳定性设计，并能够提供解决谐波问题和直流母线电压稳定性的驱动算法的各项参数。

为实现上述技术效果，本申请采用以下技术方案予以实现：

提出一种直流母线小容量电容变频控制电路，包括整流器、直流母线、小容量电容、逆变器和逆变器控制模块；所述整流器的两输出端连接所述直流母线，所述小容量电容和所述逆变器依次与所述直流母线并联；还包括供电开关、逆变器控制模块供电电路和供电控制模块；所述供电开关连接于所述整流器和交流输入之间；所述逆变器控制模块供电电路连接所述交流输入，为所述逆变器控制模块提供电源；所述供电控制模块，用于在所述逆变器控制模块供电电路运行稳定后，控制所述供电开关闭合，以使得所述交流输入连接所述整流器。

提出一种变频设备，包括直流母线小容量电容变频控制电路，所述直流母线小容量电容变频控制电路包括整流器、直流母线、小容量电容、逆变器和逆变器控制模块；所述整流器的两输出端连接所述直流母线，所述小容量电容和所述逆变器依次与所述直流母线并联；还包括供电开关、逆变器控制模块供电电路和供电控制模块；所述供电开关连接于所述整流器和交流输入之间；所述逆变器控制模块供电电路连接所述交流输入，为所述逆变器控制模块提供电源；所述供电控制模块，用于在所述逆变器控制模块供电电路运行稳定后，控制所述供电开关闭合，以使得所述交流输入连接所述整流器。

与现有技术相比，本申请的优点和积极效果是：本申请提出的直流母线小容量电容变频控制电路包括整流器、直流母线、小容量电容、逆变器、逆变器控制模块、供电开关、逆变器控制模块供电电路和供电控制模块；逆变器控制模块供电电路直接连接交流输入，交流输入与整流器之间连接有供电开关，供电开关断开使得交流输入与整流器隔开，在整机上电提供交流输入后首先启动逆变器控制模块供电电路为逆变器控制模块提供工作电源，在其稳定后，供电控制模块再控制供电开关闭合使得交流输入连接整流器，继而整流器再输出直流电源至逆变器，实现逆变器母线电源上电，通过这种2级上电控制的方式使逆变器控制回路与逆变器工作回路分时上电，提高了变频控制的可靠性。增加浪涌电压吸收回路，在第二级回路母线电压出现瞬间浪涌过压时，可通过该浪涌电压吸收回路将浪涌能量泻放至第一级回路的母线电容中，避免第二级功率器件的过压损坏，提高可靠性，实现对直流母线电压的稳定性设计。

结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1为本申请提出的直流母线小容量电容变频控制电路的电路实施例图；

图2为本申请提出的直流母线过压保护电路的实施例图；

图3为本申请提出的交流输入电压检测电路的实施例图。