逆变器辅助电源
逆变器
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六、三相逆变器
1. 系统结构图
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六、三相逆变器
2. 控制框图
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六、三相逆变器
2. 控制框图
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六、三相逆变器
3. 门极驱动
浮动栅极驱动电源法
自 举 法
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六、三相逆变器
3. 门极驱动
基本特点 工作电源电压范围：3～20V。 最大正向驱动电流250mA，反向峰值驱动电流500mA。 内部设有过流、过压、欠压、逻辑识别保护 故障能自行封锁脉冲，并输出故障指示信号 采用自举提供高端驱动电压。 上下桥臂间设有2μ s左右的死区
五、高压变频器
采用复合结构
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3.3 感应加热电源
一、感应加热原理
负载相当于一个副边短接的变压器
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3.3 感应加热电源
一、原理
负载相当于一个副边短接的变压器
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3.3 感应加热电源
一、原理
负载相当于一个副边短接的变压器，可以等效为R、L串 联负载
一般情况下感抗远远大于电阻，负载功率因数很低，要 加电容补偿，提高功率因数
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五、单相逆变器实例
设计逆变器要求： 设计逆变器内容要求：
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五、单相逆变器实例
1、性能指标
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五、单相逆变器实例
2、主电路拓扑
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五、单相逆变器实例
3、控制系统
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五、单相逆变器实例
4、驱动电路（浮动栅极驱动）
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五、单相逆变器实例
4、驱动电路（浮动栅极驱动） 防止寄生振荡
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五、单相逆变器实例
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三、逆变器的直流不平衡问题
直流偏磁危害：使输出电压波形畸变率增加，造成变压器
铁路客车辅助电源逆变器的设计
电压信号来调节 ， 产生和调节脉冲的电路就是主控
制 电路 。一个 逆变器 的电路组 成 除 了逆 变开关 电路
和主控制电路之外 。 还有保护 电路 、 辅助 电源、 输入
输 出 电路 等 。 本设 计 中所 用 的直 接逆 变 方案 ， 是铁 路 客 车辅
测、 输入控制 、 直流滤波 、 三相逆变 、 交流滤波 ， 配合 辅助电源 、 采样 、 保护电路等 。 该 电路优点是结构简单 、功率器件使用数量 少： 但缺点是逆变器输 出电压容易受 Ｄ Ｃ ６ ０ ０ Ｖ干线 电压 的波动影 响 ， 实测电压 品质 因素差 、 谐 波含量
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ５ — ０ ７
ｍａ ｉ ｎ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎｄ ｉ ｔ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｄｒ ｉ ｖ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ｎａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕｓ ｓ ｅ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： ｉ ｎｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ； ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ； ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ
高， 系统 实现 也越 困难 。 （ ２ ） 精度 Ｄ Ｓ Ｐ芯 片 分 为 定 点 、 浮点处理器 ， 对 于 运 算 精
车辅助电源逆变器的功率较大 ， 因此滤波 电容的容
量也较大 ， 一般使用电解 电容 。但 由于电解 电容 的
度要求很高的处理 ， 可选择浮点处理器 。定点处理 器也可完成浮点运算 ， 但精度和速度会有影响
（ ３ ） 寻 址 空间
电压等级限制 （ 一般最高工作 电压在 ４ ５ ０ Ｖ ） ， 需要
基于NCP1252光伏逆变器辅助电源的应用
基于NCP1252光伏逆变器辅助电源的应用刘稳根【摘要】提出了一种宽输入电压范围的双管反激式开关电源作为光伏逆变器辅助电源方案。
该开关电源具有多路直流输出,通过调节控制芯片输出脉冲的频率以适应直流输入在较大范围内变化,为光伏并网逆变器的开关器件驱动及控制电路提供稳定的直流电压。
介绍了具有功能集成度高、价格低的NCP1252 PWM控制芯片的特性。
分析了双管反激拓扑原理及优点,设计了变压器以及各关键电路。
试验表明,辅助电源适应光伏逆变器输入直流电压的大范围波动,输出直流电压纹波在可以接受的范围内,可为光伏逆变器长期运行可靠供电。
【期刊名称】《电器与能效管理技术》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】4页(P45-48)【关键词】双管反激;光伏逆变器;开关电源;辅助电源【作者】刘稳根【作者单位】江苏艾索新能源股份有限公司,江苏苏州215011;【正文语种】中文【中图分类】TM464.90 引言随着人们对日益严重的环境污染问题的重视，清洁能源的开发受到大力支持，从而使光伏并网逆变器得到了广泛的应用［1］。
光伏并网逆变器中，电压电流检测采样模块、控制系统模块和驱动模块需要相互隔离的直流供电。
光伏逆变器辅助电源就是将光伏阵列输出的直流母线电压转换成逆变器中各功能模块所需要的多种规格的直流电压。
由于光伏逆变器在不同光照条件下正常工作时需要实时控制直流母线电压，因此就要求逆变器辅助电源具有更宽的直流输入电压范围并保证稳定的电压输出。
鉴于光伏并网逆变器这种宽输入特性，本文提出一种基于NCP1252 PWM 控制芯片［2］控制的双管反激式开关电源作为光伏逆变器辅助电源的方案，并通过样机的设计与调试，验证了方案的可行性。
1 辅助电源设计由于逆变器母线电压范围为210～1 000 V，因此要求辅助电源的输入要满足这个电压范围。
逆变器各个功能模块需要的电压各不相同，从而辅助电源的输出为多路输出，即输出电压与功率分别为+15 V/4 W，+12 V/20 W，－12 V/10 W，+7 V/6 W，同时还要求输出的电压波动小于1.5%。
城轨车辆辅助供电系统结构组成
任务流程1
自举电池：90节串联，蓄电池组容量4Ah，短时工作，每18个月更换 使用场合：当主蓄电池电压小于77V时，A车逆变器无法正常起动，
用应急起动电池升起受电弓，以起动A车逆变器。 注 意：逆变器紧急起动每次1min，允许启动5次。
1. 辅助系统的构成方案
（1）斩波器稳压再逆变，变压器降压隔离； （2）三点式逆变器逆变，变压器降压隔离； （3）电容分压双重逆变，隔离变压器构成12脉冲； （4）二点式逆变器逆变，滤波器与变压器降压隔离； （5）直—直变换，高频变压器隔离再逆变。
组 成：5个单节/格× 16格共80节蓄电池串联而成蓄电池组 安装位置：A车下的蓄电池箱内 参 数：纤维结构电极的镍镉碱性蓄电池
标称电压1.23V/节。蓄电池组容量120Ah，工作寿命20年 作 用：DC110V的备用电源
工作模式：
任务流程1
——主供电系统接通前，为蓄电池预备模式，给列车激活供电。 ——直流电源正常工作时，蓄电池组被A车电源浮充电，作电路滤波
装置，改善直流电源供电质量。 ——直流电源故障时，蓄电池转入紧急工作模式，为紧急负载供电
一般规定：在隧道中运行车辆要保证供电45min，在地面或高架 运行车辆要保证供电30min。 。
紧急负载包括：紧急照明，头灯、尾灯、状 态灯及位置灯，通信设备，空调50%的紧急通 风，以及相应的接触器和继电器。
4．蓄电池——应急启动电池
3.辅助系统设备的供电方式
任务流程2
3.1分散供电：每单元配备多个静止逆变器供电方式
地铁车辆（2M1T，6节编组）
每节车辅助逆变器容量75～80kVA，DC110V电源功率约25kW
3.1分散供电：每单元配备多个静止逆变器供电方式 任务流程2
辅助逆变器
电压型逆变器可分为脉宽调制逆变器、方波逆变器和单相逆变器 三种。
单元八 辅助电源系统装置
二、辅助逆变器的工作过程
• （一）、辅助逆变电源电路图（以某地铁车辆为例）
单元八 辅助电源系统装置
•
单元八 辅助电源系统装置
（二）、辅助逆变的功能模块
• 上图中辅助逆变电源主要由输入滤波模块、逆变模块和输出滤波、变压、整流 模块三个部分组成。
三、辅助逆变器的结构及参数举例。
•
驱动控制单元
DCU
供电单元
中间电 容
门极驱动及 IGBT
基本组成 1)、1个中间直流电容 2）、三相逆变器 3）、1个过压保护IGBT 4）、2个过压保护电阻 5）、1个驱动控制单元DCU/A 6）、1个供电单元 7）、 门极驱动 8）、2个输出电流传感器 9）、1个中间直流电压传感器 10）、放电电阻
、调节功能，并兼有监视及保护的功能。
• 1)、如果有故障发生，控制模块会实时地反映出来，并且激活紧急功能，例如 关断逆变器电路以防止更大的破坏。
• 2)、所有可变值的测量都反馈到监控电路。如果可变测量值超出允许范围，重 启信号会立即关闭脉冲发生器。同时，逆变模块在被破坏之前会停机。一旦所 有可变量回到允许的范围内，逆变器会再次自行启动。此时控制模块也将重新 启动（软启动）使得输出电压经过几毫秒后才可以达到正常等级。
地铁动车组三相辅助逆变器电源
地铁动车组三相辅助逆变器电源Three 2phase Auxiliary Inverter Power Supply Applied to Subway Vehicle 广州地铁运营公司 陈国清 (广州 510380) 12脉冲控制技术广泛应用于电压源逆变器(VSI ),其开关频率只为基波的3～5倍,却可获得优良的正弦波输出。
由于开关频率低,使得它特别适用于要求电磁干扰(EM I )和损耗很低或基波频率较高的大容量逆变器中。
正常输出功率为75kW 的广州地铁动车组三相辅助电源静止逆变器采用的就是这种技术。
1 地铁辅助逆变器主要规格正常输入电压:1500V ;正常输入电压范围:1000～1800V ;最小/最大工作电压范围:950/1900V ;瞬态抑制:根据IEC411-5;原理:12脉冲IG B T 逆变器;正常交流输出电压:3×380V (±5%),有中点;频率:50Hz (±0.1%);正常输出功率:75kW ;最大输出功率:150kW (5秒);电隔离:由变压器实现;输出波形:正弦波;波形畸变:<15%有效值;总效率:>90%(1500V 满负载)。
2 逆变器主电路结构主电路结构如图1所示。
图1 辅助逆变器主电路图3 12脉冲逆变器基本构成12脉冲逆变器的基本构成如图2所示。
它主要由逆变桥和输出变压器两部分组成。
逆变桥部分由两个结构一样的三相逆变桥组成,两个逆变桥均由有30°相位移的脉冲控制,使得两个输出变压器上的波形也有30°的相位移。
输出变压器的典型连接如图2所示,Dy 型变压器T 1和Dz 型变压器T 2的初级都是三角形连接,T 2的次级采用之字形连接,然后与T 1的次级串联输出。
六个电压输出相对于直流负端都具有相同的波形,都是周期为T ,幅度为0或1/2E 的周期波,这些周期波含有不连续谐波。
两个输出变压器均具有同样的额定容量和电压变比,因此,T 1次级的匝数应为T 2次级的3倍。
地铁车辆辅助逆变器工作原理
地铁车辆辅助逆变器工作原理宝子们，今天咱们来唠唠地铁车辆辅助逆变器这个超有趣的东西。
你看啊，地铁在地下跑，它得有好多设备来保证正常运行呢，辅助逆变器就是其中一个默默奉献的“小能手”。
咱先来说说这个辅助逆变器到底是干啥的。
地铁车厢里有好多设备需要用电，像空调啊，照明啊，还有那些给乘客充电的插座之类的。
这些设备用的电可不能是那种随便的电，得是经过处理的合适的电。
辅助逆变器就像是一个神奇的电力魔法师，它把从地铁主电源来的电进行各种变化，变成这些设备能用的电。
那这个电是怎么变的呢？其实就是一种转换的魔法啦。
地铁的主电源的电可能是高压直流电之类的，这对于空调那些设备来说就像洪水猛兽，根本没法直接用。
辅助逆变器就把这个直流电变成交流电。
这个过程就像是把一种语言翻译成另一种语言，直流电说的是一种“电的语言”，交流电又是另一种“电的语言”，辅助逆变器就是那个翻译官。
而且啊，这个交流电还得有合适的电压和频率呢。
就像我们的手机充电器，它得输出合适的电压才能给手机充电，电压太高会把手机充坏，太低又充不进去。
辅助逆变器也是一样的道理，它把电压调整到设备需要的数值，比如说空调需要220V的交流电，它就能把从主电源来的电变成220V的交流电。
频率也是很重要的哦，不同的设备对交流电的频率也有要求，辅助逆变器就像一个超级精准的调音师，把频率也调整得刚刚好。
你想啊，要是没有辅助逆变器，地铁车厢里得多糟糕。
夏天的时候，没有空调吹，那简直就是一个大蒸笼，乘客们都得热得像热锅上的蚂蚁。
照明要是没有合适的电，可能就忽明忽暗的，像鬼屋一样，多吓人呀。
还有那些想给手机充电的乘客，就只能干瞪眼啦。
辅助逆变器里面呢，其实是有很多小零件在协同工作的。
有一些电子元件就像是小士兵一样，各司其职。
比如说有一些晶体管之类的东西，它们在电路里就负责控制电流的走向。
这就好比在一个大的交通系统里，有交警在指挥交通，让车辆（电流）按照正确的路线走。
还有一些电容啊，电感啊，它们就像是小仓库，一会儿储存电能，一会儿又释放电能，来保证电的稳定供应。
基于IGBT的电压型逆变器辅助开关电源的设计
下 面 以逆变 电 源 控 制 回路 供 电 的 开 关 电 源 为 例 ，
介 绍反 激 式 开 关 电 源 的 设 计 方 法 。 该 开 关 电 源 已通 过
检 验并 投 运 。
图 ２原边线 圈使用场效应 管的反激半桥 变换器 线路
体 技 术要 求为 ：① 输入 电压
一 ２ ０Ｘ （ ± １ ） ； ２ １ ５ Ｖ
电 源 技 术
基于 ＩＢ Ｇ Ｔ的 电压 型 逆 变 器 辅 助 开 关 电源 的 设计
邱 进 ， 陈轩 恕 ，刘 飞 ，张 冰 ，何 妍
（ 网武汉 高压研 究 院 ，湖 北 武汉 国 ４ ０７ ） ３ ０ ４
［ 要］ 介 绍 一 种 实 用 的 电压 型 逆 变 器 辅 助 开 关 电 源 的 工 作 原 理 和 设 计 方 法 。 实验 证 明 ， 该 开 关 电 源 工 作 稳 摘
３ ３ 变 压 器 的 设 计 ．
与传 统 线 性 变 压 器 相 比 ， 高 频 变 压 器 具 有 体 积
小 、重量 轻 的 优 点 。现 就 本 装 置 中 高 频 变 压 器 的 设 计
说 明如下 。设 计 流程 如 图 ３所 示 。 对 于高 频 变 压 器 而 言 ， 磁 心 的选 择 尤 为 重 要 。通 常 是 ，高 磁 通 密 度 ，低 磁 通 损 耗 。高 的 居 里 温 度 和 高 渗 透性 是 衡 量 磁 心 好 坏 的 主 要 技 术 指 标 。 通 常 选 用 Ｒ２ ＫＢ铁 氧 体 材料 制 成 的 Ｅ Ｅ型 铁 氧 体磁 心 ，其 具 有 品
不 。
电容体 积 减小 ，但 开关 损耗 增 高 ，热 量 增 大 ，散 热 器 体
积 加 大 ；③ ６ 输 出 为 ：５ ４ 组 Ｖ／ Ａ， １ Ｖ／ Ａ、一 １ Ｖ／ ２ ２ ２ ０５ ． Ａ，３组 １ ｖ／ ． Ａ、一 ９ ０ ５ ５ ｏ５ Ｖ／ ． Ａ；④ 输 出纹 波 和 噪
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最简单的逆变器辅助电源
主题: 一款用于逆变器辅助电源的电路
一款逆变器如果要其性能稳定可靠，其辅助电源的设计是很要紧的，既要成本低廉，又要性能不错，有很多厂家在生产逆变器时，用于TOP104的比较多，但现在有一个问题，因为TOP104在国外已经停产，现在能买到的大多数是拆机的或者旧贷，性能得不到保证，我这几天试了一下，用TOP223P(G)或TOP224P(G)做辅助电源，发现很好用，和TOP104相比有几个好处：
1、TOP223-224都还在生产，可以买到新货，生产不用愁；
2、TOP223-224是DIP8脚封装的，比TOP107的220封装，安装要方便很多，高度降低不少；
3、在低压下使用，TOP104有些芯片工作不稳定，要停振，而223-224就没有这个问题，很容易起振
且工作稳定。
下面有电路图，可能是史上最简单的反激电路了，我只画出一个输出绕组，如果要有N路隔离电源，只要在变压器上加N个副绕组就可以了。
TOP223-224的控制端电压在6.5V左右，所以输出电压=6.5+0.7+稳压管值。
如果要输出15V左右的电压，则稳压管值=15-0.7-6.5=7.8V，选8V左右的就可以。
我用的是8.2V，输出为15.3V。
输入电压在18V-30V变化时，输出变化小于0.1V，所以说性能很不错。
如果逆变器的BT电压不同，只要改变变压器初级绕组的圈数就可以了，见图：
图中的波形分别是24V时和48V时TOP223的D极波形。