一种变频驱动系统电源电路的制作方法

本技术涉及电子，特别是涉及一种变频驱动系统电源电路。

背景技术：

1、随着电子技术的发展，在多传变频驱动器系统中，由统一的整流单元和多组变频逆变单元和伺服单元构成共直流母线的驱动系统，可满足具有多个驱动点的单体机械设备或者连续生产线系统驱动应用要求。

2、常见的变频器内通常设置有变频器电源电路，电源电路从变频器母线取电，为了满足变频器对多种电压的需求，其电源电路通常使用不同线圈匝数的绕组产生不同值的输出电压，这些电压经过整流和滤波处理后，为变频器提供多个直流电压。但是当变频器母线无法正常取电时，变频器电源系统无法提供多个直流电压，从而造成变频驱动器控制部分无法正常供电，影响变频驱动器正常工作。有鉴于此，如何提高电源电路供电的稳定性成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本技术主要解决的技术问题是提供一种变频驱动系统电源电路，能够提高电源电路供电的稳定性。

2、为了解决上述问题，本技术第一方面提供了变频驱动系统电源电路，包括：一级反激电路、二级反激电路以及外部电源，其中，一级反激电路包括一级初级绕组和一级次级绕组，一级初级绕组包括第一初级绕组和第二初级绕组，第一初级绕组的输入端用于接入整流单元母线输出电压，第二初级绕组分别与第一逆变单元以及一级反激电路控制单元耦接，一级次级绕组与第二逆变单元以及伺服单元耦接；其中，第二初级绕组输出第一电压，一级次级绕组输出第二电压，第二电压大于第一电压；二级反激电路包括二级初级绕组和二级次级绕组，二级初级绕组包括第三初级绕组、第四初级绕组和第五初级绕组，第三初级绕组与一级次级绕组的输出端耦接，第四初级绕组与二级反激电路控制单元耦接，第五初级绕组与第一逆变单元耦接，二级次级绕组与整流单元耦接；其中，第四初级绕组输出第三电压，第五初级绕组输出第四电压，二级次级绕组输出第五电压，且第四电压不大于第一电压；外部电源与一级次级绕组的输出端耦接，用于在无整流单元母线输出电压时，输出第二电压。

3、因此，变频驱动系统中至少存在第一逆变单元和第二逆变单元，并且第一逆变单元和第二逆变单元所需的供电电压不同，在变频驱动系统电源电路中设置有一级反激电路，一级反激电路中的第一初级绕组用于接入整流单元母线的输出电压，并通过不同线圈匝数的第二初级绕组输出第一电压给第二初级绕组连接的第一逆变单元以及一级反激电路控制单元供电，通过不同线圈匝数的一级次级绕组输出第二电压给第二逆变单元以及伺服单元供电，故能通过一级反激电路基于整流单元母线输出电压为变频器提供多个直流电压并分别对第一逆变单元、一级反激电路控制单元、第二逆变单元以及伺服单元供电，再经由二级反激电路输出第三电压给二级反激电路控制单元供电，经由二级次级绕组输出第五电压对整流单元供电，将二级反激电路中的第五初级绕组的输出端与第一逆变单元耦接，此时第五初级绕组输出第四电压，由于第四电压不大于第一电压，故在整流单元母线的输出电压取电正常时，通过第一电压对第一逆变单元供电，当无整流单元母线的输出电压时，将外部电源接入二级反激电路中，并且外部电源输出第二电压对第二逆变单元供电，再经由二级反激电路对二级反激电路控制单元、整流单元供电，并通过第五初级绕组输出第四电压实现对第一逆变电路的供电。故能通过变频驱动系统电源电路两级反激电路的架构在正常状况下保证对变频驱动系统的供电需求，在系统断电场景下依旧可以通过外部供电电源保证变频驱动系统的控制部分仍然有电，提高电源电路供电的稳定性。

4、其中，一级反激电路还包括第一mos管、第一电阻、第一二极管、第一电容、第二电阻和第二电容，第一初级绕组的同名端与整流单元母线输出端耦接，第一初级绕组的异名端与第一mos管的漏极连接，第一mos管的源极与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端接地，第一初级绕组的异名端与第一二极管的正极连接，第一二极管的负极与第一电容的一端连接，第一电容的另一端与第一初级绕组的同名端连接，第二电阻的一端与第一初级绕组的同名端连接，第二电阻的另一端与第一二极管的负极连接，第二电容的一端与第一初级绕组的同名端连接，第二电容的另一端与第一电阻接地的一端连接。

5、因此，在一级反激电路中接入第一mos管、第一电阻、第一二极管、第一电容、第二电阻和第二电容，可以实现对第一初级绕组的短路保护，提高一级反激电路的稳定性，故能提高电源电路的安全性。

6、其中，第二初级绕组还包括第一子绕组和第二子绕组，一级反激电路还包括第二二极管、第三二极管、第四二极管、第三电容、第四电容和第五电容，第一子绕组的异名端分别与第二二极管的正极以及第三二极管的正极连接，第二二极管的负极与一级反激电路控制单元连接，第三电容的一端与第二二极管的负极连接，第三电容的另一端接地，第三二极管的负极与第一逆变单元连接，第四电容的一端与第三二极管的负极连接，第四电容的另一端与第一子绕组的同名端连接，第一子绕组的同名端与第二子绕组的异名端共线，第二子绕组的同名端与第四二极管的负极连接，第五电容的一端与第四二极管的正极连接，第五电容的另一端与第二子绕组的异名端连接，第一子绕组的异名端与第二子绕组的同名端共同接入缓启制动电路；其中，第一子绕组异名端输出第一电压，第二子绕组同名端输出第六电压。

7、因此，第二初级绕组不仅可以实现对第一逆变单元和一级反激电路控制单元的供电功能，还可以通过第一子绕组和第二子绕组共同接入缓启制动电路实现对变频驱动系统的缓启与制动功能，并在第二初级绕组中接入可以用于稳压的第三电容、第四电容和第五电容，以及用于短路保护的第二二极管、第三二极管和第四二极管，故能提高电源电路供电的稳定性。

8、其中，一级反激电路还包括第五二极管和第六电容，第五二极管的正极与一级次级绕组的异名端连接，第五二极管的负极与第六电容的一端连接，第六电容的另一端与一级次级绕组的同名端连接，第二逆变单元以及伺服单元与第五二极管负极连接。

9、因此，在一级次级绕组中接入可以用于稳压的第六电容以及用于短路保护的第五二极管，可以在一级次级绕组输出第二电压为第二逆变单元以及伺服单元供电时提高电源电路供电的稳定性。

10、其中，二级反激电路还包括第六二极管、第七电容、第八电容、第三电阻、第四电阻和第二mos管，第三初级绕组的同名端与一级次级绕组的异名端连接，第三初级绕组的异名端与第二mos管的漏极连接，第二mos管的源极与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与一级次级绕组的同名端连接，第三初级绕组的异名端与第六二极管的正极连接，第六二极管的负极与第七电容的一端连接，第七电容的另一端与第三初级绕组的同名端连接，第四电阻的一端与第三初级绕组的同名端连接，第四电阻的另一端与第六二极管的负极连接，第八电容的一端与第三初级绕组的同名端连接，第八电容的另一端与第三初级绕组的异名端连接。

11、因此，在第三初级绕组中接入第六二极管、第七电容、第八电容、第三电阻、第四电阻和第二mos管，可以实现对第三初级绕组的短路保护，提高二级反激电路的稳定性，故能提高电源电路的安全性。

12、其中，二级反激电路还包括第七二极管和第九电容，第四初级绕组的异名端与第七二极管的正极连接，第四初级绕组的同名端接地，二级反激电路控制单元与第七二极管的负极连接，第九电容的一端与第七二极管的负极连接，第九电容的另一端与第四初级绕组的同名端连接。

13、因此，在第四初级绕组中接入用于稳压的第九电容以及用于短路保护的第七二极管，可以在第四初级绕组输出第三电压为二级反激电路控制单元供电时提高电源电路供电的稳定性。

14、其中，二级反激电路还包括第八二极管、第九二极管和第十电容，第五初级绕组的异名端与第八二极管的正极连接，第五初级绕组的同名端接地，第八二极管的负极与第九二极管的正极连接，第九二极管的负极与第一逆变单元连接，第十电容的一端与第九二极管的正极连接，第十电容的另一端与第五初级绕组的同名端连接。

15、因此，在第五初级绕组中接入用于稳压的第十电容以及用于短路保护的第八二极管和第九二极管，可以在第五初级绕组输出第四电压为第一逆变电路供电时提高电源电路供电的稳定性，并且在正常状况下保证第二初级绕组输出第一电压对第一逆变单元的供电需求，以及在系统断电场景下依旧可以通过外部供电电源保证第五初级绕组输出第四电压对第一逆变单元的供电需求。

16、其中，二级反激电路还包括第十二极管和第十一电容，二级次级绕组的异名端与第十二极管的正极连接，二级次级绕组的同名端接地，第十二极管的负极与整流单元连接，第十一电容的一端与第十二极管的负极连接，第十一电容的另一端与二级次级绕组的同名端连接。

17、因此，二级次级绕组中接入用于稳压的第十一电容以及用于短路保护的第十二极管，可以在二级次级绕组输出第五电压为整流单元供电时提高电源电路的稳定性。

18、其中，二级反激电路还包括第一次级绕组、第十一二极管和第十二电容，第一次级绕组的异名端与第十一二极管的正极连接，第一次级绕组的同名端接地，第十一二极管的负极与扩展电路连接，第十二电容的一端与第十一二极管的负极连接，第十二电容的另一端与第一次级绕组的同名端连接；其中，第一次级绕组输出第七电压。

19、因此，二级反激电路中还包括为扩展电路供电的第一次级绕组，可以提高变频驱动电源电路的实用性，在第一次级绕组中接入用于稳压的第十二电容以及用于短路保护的第十一二极管，可以在第一次级绕组输出第七电压为扩展电路供电时提高电源电路的稳定性。

20、其中，二级反激电路还包括第二次级绕组、第十二二极管和第十三电容，第二次级绕组的异名端与第十二二极管的正极连接，第二次级绕组的同名端接地，第十二二极管的负极与外引键盘连接，第十三电容的一端与第十二二极管的负极连接，第十三电容的另一端与第二次级绕组的同名端连接。

21、因此，二级反激电路中还包括为外引键盘供电的第二次级绕组，可以提高变频驱动电源电路的实用性，在第二次级绕组中接入用于稳压的第十三电容以及用于短路保护的第十二二极管，可以在第二次级绕组输出第八电压为外引键盘供电时提高电源电路的稳定性。

22、其中，变频驱动系统电源电路还包括开关管，开关管的一端与外部电源连接，开关管的另一端与一级次级绕组的输出端连接；用于在无整流单元母线输出电压时导通，或者在有整流单元母线输出电压时断开。

23、因此，在外部电源和反激电路之间设置开关管，根据判断是否有整流单元输出母线输出电压选择是否导通外部电源，可以提高变频驱动系统电源电路的稳定性。

24、为了解决上述问题，本技术第二方面提供了变频驱动系统，包括整流单元、第一逆变单元、第二逆变单元以及伺服单元和上述第一方面的变频驱动系统电源电路，变频驱动系统电源电路分别与整流单元、第一逆变单元、第二逆变单元以及伺服单元连接并供电。

25、因此，通过变频驱动系统电源电路为变频驱动系统中的整流单元、第一逆变单元、第二逆变单元以及伺服单元供电，在正常状况下保证对变频驱动系统的供电需求，在系统断电场景下依旧可以通过外部供电电源保证变频驱动系统的控制部分仍然有电，提高电源电路供电的稳定性，故能提高变频驱动系统的安全性。