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用于变频器的供电电路、变频器、微波发生器和烹饪设备

文献发布时间:2023-06-19 19:37:02


用于变频器的供电电路、变频器、微波发生器和烹饪设备

技术领域

本发明涉及变频器技术领域,具体而言,涉及一种用于变频器的供电电路、变频器、微波发生器和烹饪设备。

背景技术

现有的变频器,主要由主功率回路和控制回路两部分组成,为了满足控制回路初始供电需求,变频器中会有一个初始辅助供电系统在变频器上电后给控制回路供电,现有初始辅助供电系统的设计是利用一个RC模块与主功率回路构成充电储能模块,RC模块的供电方案会使充电储能模块一直工作,因此,会一直消耗电能。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此,本发明的第一个方面在于,提供了一种用于变频器的供电电路。

本发明的第二方面提出一种变频器。

本发明的第三方面提出一种微波发生器。

本发明的第四方面提出一种烹饪设备。

有鉴于此,根据本发明的第一个方面,本发明提供了一种用于变频器的供电电路,其中,变频器包括控制电路,供电电路用于向控制电路供电,用于变频器的供电电路包括:第一开关、储能器件和充电控制电路,第一开关的第一端与第一母线连接;储能器件的第一端与第一开关的第二端、控制电路的供电端连接,储能器件的第二端接地;充电控制电路与储能器件的第一端、第一开关的控制端连接,用于根据储能器件的第一电压信号与预设阈值的比较结果控制第一开关的导通状态。

本发明所提供的供电电路,用于包括控制电路的变频器,并且,供电电路的作用是向控制电路供电。

具体的,由供电电路对控制电路进行供电,使得变频器可以维持正常的工作,即可以实现对变频器的上电。

在该设计中,变频器的控制电路包括第一开关、充电控制电路和储能器件,第一开关的第一端与第一母线连接,以便控制是否从第一母线取电。

在该设计中,储能器件的第一端与第一开关的第二端、控制电路的供电端连接,进而使得可以通过母线在第一开关闭合的状态下可以对储能器件进行充电。

在该设计中,充电控制电路与第一开关的控制端、储能器件的第一端相连接,用于根据储能器件的第一电压信号与预设阈值的比较结果控制第一开关的导通状态,进而可以控制母线对储能器件的供电。

具体的,充电控制电路在变频器上电之初,第一母线就开始对供电电路中的储能器件进行充电,即为储能器件提供电能,当储能器件的第一电压信号达到设定的基准值,也即本申请中的预设阈值时,充电控制电路就控制第一开关截止,第一母线便停止对储能器件进行充电。在变频器正常工作时,控制电路中的供电模块开始运行,以使控制电路上电运行,此时储能器件的电压值通常高于设定基准值,所以第一开关一直处于截止状态,因此,与第一开关串联的功率器件不会上电运行,因此,降低了供电电路的功耗,有效的提高了变频器的效率。

可选地,充电控制电路可以是数字电路。

可选地,充电控制电路可以是模拟电路。

可选地,充电控制电路可以是通过CPU芯片来完成储能器件电压信号的处理分析和控制指令的传输,也可以是通过搭建模拟电路来实现供电电路的控制。

本设计通过在用于变频器的供电电路中设置充电控制电路,使得储能器件的第一端以及第一开关的控制端与充电控制电路相连接,并且充电控制电路用于通过储能器件的第一电压信号,使其与预设阈值进行比较,并根据比较结果控制第一开关的导通状态,即,可以实时监测到储能器件的第一电压信号来反馈调节供电电路的通断,避免了储能器件过度充电和供电电路一直处于工作状态,进而减少了电能的消耗,进而实现变频器能量转换效率的提升。

并且,通过判断出目前处于充电完成还是未完成的状态来决定供电电路的通断,可以在减少电能损耗的同时,使得变频器在正常工作状态下,储能器件不会处于饱和状态,避免与第一开关串联的功率器件在变频器工作过程中一直将电能转换成热能,此外,与第一开关串联的功率器件的故障率较高,通过上述控制,还可以避免变频器工作环境温度的升高,以及对变频器品质的不良影响。

另外,根据本发明上述技术方案提供的用于变频器的供电电路,还具有如下附加技术特征:

在一种可能的设计中,充电控制电路具体用于:基于第一电压信号大于或等于预设阈值,控制第一开关截止;基于第一电压信号小于预设阈值,控制第一开关导通。

在该设计中,基于第一电压信号大于或等于预设阈值,控制第一开关截止;进而实现在充电控制电路检测到储能器件的第一电压信号大于或等于预设阈值时,断开第一开关,进而实现对供电电路的断开,使得储能模块不能继续通过第一母线进行充电。

在该设计中,基于第一电压信号小于预设阈值,控制第一开关导通,进而实现在充电控制电路检测到储能器件的第一电压信号小于预设阈值时,闭合第一开关,使得第一母线可以继续对储能器件进进行充电,使得变频器可以正常启动工作。

可选地,充电控制电路检测到储能器件的第一电压信号,对采集到的第一电压信号进行处理后再与电压信号的预设阈值进行比较。

本设计通过充电控制电路对储能器件的第一电压信号进行采集,并将采集到的第一电压信号与电压信号的预设阈值相比,进而根据比较结果来控制第一开关的通断状态,以实现对供电电路的通断状态进行控制。

在一种可能的设计中,用于变频器的供电电路还包括稳压电路,位于储能器件的第一端与控制电路的供电端之间。

在该设计中,在供电电路中设置稳压电路,并且将稳压电路位于储能器件的第一端与控制电路的供电端之间,以使在第一母线上的电压发生改变时仍能保持输出电压基本不变,使得从储能器件输出到的电压更加地稳定,避免电压产生波动时对控制电路产生影响。

具体的,稳压电路设置在储能器件与控制电路之间的方式,可以更好地对输入到控制电路的电压进行控制。

在一种可能的设计中,充电控制电路包括:第一电阻、第二电阻、第一比较器和反向器;第一电阻的第一端与储能器件的第一端连接;第二电阻的第一端与第一电阻的第二端连接,第二电阻的第二端接地;第一比较器的第一输入端与第一电阻的第二端连接,第一比较器的第二输入端用于接收预设阈值;反向器位于第一比较器的输出端与第一开关的控制端之间,其中,基于第一电压信号小于预设阈值,第一比较器输出低电平信号,基于第一电压信号大于或等于预设阈值,第一比较器输出高电平信号。

在该设计中,第一电阻的第一端与储能器件的第一端连接;第二电阻的第一端与第一电阻的第二端连接,第二电阻的第二端接地;以使第二电阻接地的方式可以防止充电控制电路漏电而对人体产生伤害。

在该设计中,第一比较器的第一输入端与第一电阻的第二端连接,第一比较器的第二输入端用于接收预设阈值;以实现充电控制电路可以利用第一比较器对预设的阈值进行接收。

具体的,第一比较器可以将接收到的预设阈值与第一电压信号进行比较。

在该设计中,反向器设置在第一比较器的输出端与第一开关的控制端之间,以使反相器可以在充电控制电路中对电平信号进行调节。

具体的,反相器可以将高电平信号转为低电平信号,也可以将低电平信号转为高电平信号。

在该设计中,如果第一电压信号比预设阈值小时,第一比较器输出低电平信号,如果第一电压信号大于或等于预设阈值,第一比较器输出高电平信号。

具体的,将第一电压信号与第一比较器接收的预设阈值比较,当第一电压信号比预设阈值小时,反相器可以将第一比较器输出的低电平信号转换为高电平信号,进而可以控制第一开关闭合。

具体的,将第一电压信号与第一比较器接收的预设阈值比较,当第一电压信号比预设阈值大时,反相器可以将第一比较器输出的高电平信号转换为低电平信号,进而可以控制第一开关断开。

本设计通过在充电控制电路中设置反向器在第一开关的控制端与第一比较器的输出端之间,以及设置第一比较器,使得可以通过将第一电压信号与第一比较器接收的预设阈值比较,反相器可以将电平信号进行转换,使得第一比较器对电平信号进行输出,进而可以控制第一开关导通状态。

在一种可能的设计中,充电控制电路还包括:第三电阻,第二比较器,第二开关,第三电阻位于第二电阻的第二端与接地点之间;第二比较器的第一输入端用于接收预设阈值,第二比较器的第二输入端与第二电阻的第二端连接,用于获取第三电阻上的第二电压信号;第二开关的第一端与第一开关的第二端连接,第二开关的第二端接地,第二开关的控制端与第二比较器的输出端连接;其中,基于第二电压信号大于或等于预设阈值,第二比较器输出高电平信号,基于第二电压信号小于预设阈值,第二比较器输出低电平信号。

在该设计中,在充电控制电路设置有第三电阻,第二比较器以及,第二开关,其中第三电阻设置在第二电阻的第二端和接地点之间;即,第三电阻的一端与第二电阻的第二端相连接,另一端与接地点相连接,以使第三电阻接地的方式可以防止充电控制电路漏电而对人体产生伤害。

在该设计中,在充电控制电路中还设置有第二比较器,其中第二比较器可以通过第一输入端对预设阈值进行接收,而在第二比较器中,其第二输入端与第二电阻连接,具体地,第二电阻的第二输入段连接在第二电阻的第二端上,以使第二比较器可以对第三电阻上的第二电压信号进行获取。

在该设计中,在充电控制电路中还设置有第二开关,第二开关的第一端与第一开关的第二端连接,第二开关的第二端与接地点相连接,第二比较器的输出端与第二开关的控制端相连接;以使的第二开关可以对第二比较器进行控制。

在该设计中,如果第二电压信号比预设阈值小时,第二比较器输出低电平信号,如果第二电压信号大于或等于预设阈值,第二比较器输出高电平信号。

本设计通过在充电控制电路设置第三电阻,第二比较器以及第二开关,使得可以通过将第二电压信号与第二比较器接收的预设阈值比较,以根据比较的结果,进而可以控制第二开关导通状态,以便在储能器件中存储的能量过多时,通过第一开关器件进行泄放,以便降低储能器件因过充而损坏的几率。

在一种可能的设计中,用于变频器的供电电路还包括第四电阻,第四电阻位于第一开关的第二端与第二开关的第一端之间。

在该设计中,在变频器的供电电路中还设置有第四电阻,并且通过将第四电阻设置在第一开关和第二开关之间,由于第一开关的第二端与储能器件的第一端连接,因此,在储能器件出现过充的情况时,通过控制第二开关导通,利用第四电阻将储能器件上的电能转化成热能,从而实现能量的泄放,从而保证储能器件能够稳定的工作在安全状态下。

在上述设计中,由于储能器件运行在安全状态下的时间更多,因此,储能器件出现故障的几率有所降低,因此,提高了变频器运行时的可靠性。

在一种可能的设计中,第二开关处于导通通常是在控制电路上电运行后才会出现的,也即在第一开关器件处于截止状态下,才会发生的,故上述设计能够确保变频器在运行过程中的可靠性。

在一种可能的设计中,用于变频器的供电电路,还包括第一电容,第一电容的第一端与稳压电路的输出端连接,第一电容的第二端接地。

在该设计中,在供电电路中设置第一电容,可以使得第一电容可以防止稳压电路的输入端电压过高而损害稳压电路中的芯片造成损害,避免对稳压电路产生影响。

在该设计中,第一电容的第一端与稳压电路的输出端连接,第一电容的第二端接地,即第一电容可以对电压保护,当储能器件电位过高,超过过电压阈值时,对储能器件进行快速放电来降低储能器件的电位。

在一种可能的设计中,用于变频器的供电电路还包括第五电阻,第五电阻位于第一母线与第一开关的第一端之间。

在该设计中,在用于变频器的供电电路中设置第五电阻,并且将第五电阻设置在第一母线和第一开关中间,进而可以对从母线中流入到用于变频器的供电电路中的电流进行限定,避免在供电电路工作时过大的电流流入到供电电路中,进而可以实现对供电电路进行保护,防止在过大的电流流入到供电电路中损坏供电电路而导致不能使得变频器正常启动工作。

具体的,第五电阻设置在第一母线和第一开关中间的方式,可以在电流还未进入到供电电路中就可以对供电电路进行保护。

本设计通过设置在供电电路中设置第五电阻,避免在供电电路工作时过大的电流流入到供电电路中,以实现对供电电路的保护。

在一种可能的设计中,第一电阻也即上文中的功率电阻。

本发明的第二方面提供了一种变频器,包括功率电路、控制电路以及用于变频器的供电电路,功率电路分别与第一母线和第二母线连接,功率电路具有第三开关;控制电路与第三开关的控制端连接,用于控制第三开关的通断;

在该设计中,变频器中设置有功率电路、控制电路以及用于变频器的供电电路,

功率电路分别与第一母线和第二母线连接,功率电路具有第三开关;使得电压可以通过第一母线和第二母线输入到功率电路中,以使供电电路可以根据第一母线上的电压对变频器的输出功率进行调节。

具体的,功率电路的输出的电压越高,变频器的运转频率以及输出功率会越大,功率电路的输出的电压越低,变频器的运转频率以及输出功率会越小。

具体的,在设置功率电路设置第三开关可以对功率电路的通断进行控制。

在该设计中,还设置有控制电路,并且和第三开关的控制端连接,以控制第三开关的通断,进而通过控制电路控制第三开关的断开或闭合,进而控制功率回路的通断,以实现对整个变频器启动以及正常运行。

在该设计中,还设置有向变频器中控制电路供电的供电电路。

具体的,在在变频器启动之前,首先需要满足控制回路的供电需求,使得控制电路在具备电力后可以控制第三开关的通断,进而变频器的功率回路才能开始工作,进而实现整个变频器的启动运行。

具体的,在变频器开始上电时,由于功率电路中还没有开始工作,控制电路的供电系统还无法通过变压器从母线中获得电能,所以控制电路无法控制变频器启动,因此,在变频器上电之初,连通供电电路,此时只依靠母线对储能器件进行充电,在储能器件充电完成之后就开始给控制电路进行供电,使得功率电路就开始启动,进而变频器就可以开始正常工作。在变频器正常启动之后,变频器的控制电路就可以通过供电系统获得电能,即此时的储能器件的电位是高于所设定的阈值的,所以此时充电控制电路处于断开的状态,但此时变频器的控制电路仍然会实时采集储能器件的电位信号,一旦储能器件的电位信号低于设定的充电阈值时,充电控制电路再次连通,开始给储能器件继续供电,进而确保控制电路中电源的稳定性,以保障变频器可以正常启动工作。

可选地,储能器件的充电状态是可以实时反馈给充电控制电路的,选择储能器件的电压作为衡量充电是否完成的标准。在变频器未上电时,储能器件初始电位为0,低于设定的阈值,所以用于变频器的供电电路的初始状态是连通的。当变频器上电时,储能器件就开始通过供电电路开始充电,当储能器件电压达到所设的基准值时,充电控制电路控制供电电路结束对储能器件的充电。

具体的,储能器件通过LDO模块输出稳定且高精度的5V低电压给控制电路进行供电,进而可以保障变频器的正常启动,避免对变频器的启动产生影响。

本设计通过在变频器中设置用于变频器的供电电路,使得在启动变频器之前,通过供电电路对变频器的控制电路进行充电,使得控制电力在具备电力后,控制第三开关的通断,进而实现对整个变频器启动以及正常运行。

在一种可能的设计中,功率电路还包括变压器,变压器的初级线圈的第一端与第一母线连接,初级线圈的第二端与第三开关的第一端连接,第三开关的第二端与第二母线,其中,变压器的次级线圈的第一端与储能器件的第一端连接,次级线圈的第二端接地。

在该设计中,功率电路中还设置有变压器,将变压器的初级线圈的一端与第一母线连接,另一端与第三开关的第一端连接,第三开关的第二端与第二母线相连接,使得变压器可以对从母线中书输入的电压进行升压或降压进行处理,以满足对不同电压的需求。

在该设计中,变压器的次级线圈的第一端与储能器件的第一端连接,次级线圈的第二端接地,使得变压器可以通过初级线圈接收的高电压并通过次级线圈转换为低电压,并将低电压输入到与其相连接储能器件中,进而可以将电能储存在储能器件中。

具体的,通过变压器降压后将电压储存在储能器件中,使得储能器件可以对控制电路进行供电,进而可以实现变频器的启动。

本设计通过在变频的功率电路中设置变压器,并且将变压器的初级线圈与第一母线和第二母线相连接,以及次级线圈与储能器件连接的方式,使得变压器可以将母线中输入的电压进行转换后,将其储存到储能器件中,进而使得储能器件中的电能可以为控制电路进行供电,并且设置变压器有效的几百伏电压到几伏电压的大范围的电压转换。

在一种可能的设计中,功率电路还包括第二电容,第二电容的第一端与变压器的初级线圈的第一端连接,第二电容的第二端与初级线圈的第二端连接。

在该设计中,将第二电容设置在功率电路中,并且将第二电容一端与初级线圈的第一端相连接,另一端和初级线圈的第二端相连接。以使得第二电容可以并联在变压器的初级线圈上,使得通过并联第二电容的方式可以提升功率因数,进而可以提升变压器的效率。

具体的,通过在变压器的初级线圈上并联电容,进而可以补偿变压器的无功功率,进而可以提高功率因数,改善变压器的电压质量,因此可以降低变压器输送无功功率造成的电能损耗,以此提升变压器的利用率。

在一种可能的设计中,控制电路包括二极管,位于次级线圈的第一端与储能器件的第一端之间,二极管的阳极与次级线圈的第一端连接,二极管的阴极与储能器件的第一端连接。

在该设计中,在控制电路中设置有二极管,二极管设置在储能器件与次级线圈之间,使得在控制电路中形成回路时,控制电路中的电流只能在储能器件和次级线圈之间单向流动,即电流只能沿一个方向流动,而不能反向流动,通过设置二极管实现对控制电路中电流流动方向的限定。

具体的,将二极管中的和次级线圈的第一端相连接,将二极管的阴极与储能器件的第一端连接,由于在二极管中电流只能往单一方向流动,也就是电流只能从阳极流向阴极,而不能从阴极流向阳极,即在控制电路中,电流只能从次级线圈中流向储能器件。使得这样的方式可以保证更高地将电能储存到储能器件中,避免储能器件反向的将电能向变压器输送。

本设计通过在储能器件和次级线圈之间设置二极管,并将二极管阳极与次级线圈相连接、阴极与储能器件相连接,使得变压器可以将电压降低后将电能存储到储能器件中,还可以防止储能器件反向的将电能向变压器输送,进而可以保证在储能的过程中更加地稳定。

在一种可能的设计中,控制电路还包括第六电阻,位于次级线圈的第一端与储能器件的第一端之间。

在该设计中,控制电路中还设置有第六电阻,并将第六电阻设置在储能器件以及次级线圈之间,进而可以减小从变压器的次级线圈流入到储能器件之间的电流,避免流入储能器件的电流过大,而对储能器件造成损害,进而可以保护储能器件的正常工作。

根据本发明的第三方面,提供了一种微波发生器,包括:如上述第二方面的任一技术方案的变频器,因而具备该变频器的全部有益效果。

根据本发明的第四方面,提供了一种烹饪设备,包括:如上述第二方面的任一技术方案的变频器,或上述第三方面的微波发生器,而具备该变频器或微波发生器的全部有益效果。

在该设计中,烹饪设备可以是微波炉,在微波炉中包括第二方面的任一技术方案的变频器。

具体的,供电电路为变频器供电的方式为:根据不同规格变频器的控制电路计算并设定不同的开始充电和停止充电的基准电压值;根据所选定的基准值搭建用于变频器供电的系统,设定控制电路芯片程序中的参数或者模拟电路中的元器件参数;在变频器上电后,信号采集处理模块就开始实时采集储能器件的电压信号,并将电压信号传输给充电控制电路,充电控制电路将储能器件的电压信号与所设定的电压信号阈值进行比对;当储能器件的电位达到停止充电阈值时,即储能器件的电压信号大于或等于预设阈值时,电路就结束对储能器件提供电能,这时储能器件可以给控制电路供电后,使得控制电路可以控制功率电路启动,使得变频器可以正常启动并且可以正常进行工作;变频器正常启动工作后,控制电路将由供电系统进行供电,而无需同构用于变频器的供电电路进行供电,因此,储能器件的电位将会在停止充电的阈值之上,此时用于变频器的供电电路将会断开;这样可以避免当变频器启动后开始正常工作时,变频器控制电路的电源是供电系统通过变压器能量转换从功率电路中获得,但此时从母线端构建的供电电路仍在继续工作,进而会持续地消耗电能,将会降低变频器的能量转换效率,而在变频器启动工作后,即使断开供电电路可以减少能量的损耗,还可以提升变频器的能量转换效率。

在变频器正常工作后,用于变频器的供电电路的系统仍然实时采集储能器件的电位信息,即储能器件的电压信号,如果维持变频器正常工作的供电系统出现异常,储能器件的电位将会低于预设阈值,即储能器件的电压信号小于预设阈值,控制第一开关导通,这时用于变频器的供电电路将继续工作给储能器件提供电能。

具体地,可以根据不同规格的变频器或控制供电回路设定不同的停止充电阈值和开始充电阈值,充电控制电路实时采集储能模块的电位信号与阈值进行比对。

具体地,为了防止稳压电路(LDO)输入端电压过高损害芯片,可以在充电控制电路设定一个过电压保护,通过设置第一电容,第一电容的第一端与稳压电路的输出端连接,第一电容的第二端接地,当储能模块电位过高,超过过电压阈值时,对储能器件进行快速放电来降低电位。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1示出了根据本发明的一个实施例的用于变频器的供电电路的电路图;

图2示出了根据本发明的一个实施例的用于变频器的供电电路的工作流程图;

图3示出了根据本发明的一个实施例的变频器的工作流程图。

其中,图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:

R1第一电阻,R2第二电阻,R3第三电阻,R4第四电阻,R5第五电阻,R6第六电阻,C1储能器件,C2第一电容,C3第二电容,Q1第一开关,Q2第二开关,Q3第三开关,W1第一母线,W2第二母线,LM1第一比较器,LM2第二比较器,LDO稳压电路,D1二极管。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述方面、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图3描述根据本发明的一些实施例提供的用于变频器的供电电路、变频器、微波发生器和烹饪设备。

实施例一

如图1所示,根据本发明的第一个方面,本发明的实施例提供了一种用于变频器的供电电路,其中,变频器包括控制电路,供电电路用于向控制电路供电,用于变频器的供电电路包括:第一开关Q1、储能器件C1和充电控制电路,第一开关Q1的第一端与第一母线W1连接;储能器件C1的第一端与第一开关Q1的第二端、控制电路的供电端连接,储能器件C1的第二端接地;充电控制电路与储能器件C1的第一端、第一开关Q1的控制端连接,用于根据储能器件C1的第一电压信号与预设阈值的比较结果控制第一开关Q1的导通状态。

本发明所提供的供电电路,用于包括控制电路的变频器,并且,供电电路的作用是向控制电路供电。

具体的,由供电电路对控制电路进行供电,使得变频器可以维持正常的工作,即可以实现对变频器的上电。

在该实施例中,变频器的控制电路包括第一开关Q1,充电控制电路以及储能器件C1。其中,第一开关Q1的第一端用于和第一母线W1连接,以便控制是否从第一母线W1取电。

在该实施例中,第一开关Q1的第二端和储能器件C1的第一端相连接、储能器件C1的第一端和控制电路的供电端相连接,进而使得可以通过母线在第一开关Q1闭合的状态下可以对储能器件C1进行充电。

在该实施例中,充电控制电路与第一开关Q1的控制端、储能器件C1的第一端相连接,用于根据对比结果控制第一开关Q1的导通状态,进而可以控制母线对储能器件C1的供电。

具体的,充电控制电路在变频器上电之初,第一母线W1就开始对供电电路中的储能器件C1进行充电,即为储能器件C1提供电能,当储能器件C1中第一电压信号达到设定的基准值,也即本申请中的预设阈值时,充电控制电路就控制第一开关Q1截止,第一母线W1便停止对储能器件C1进行充电。在变频器正常工作时,控制电路中的供电模块开始运行,以使控制电路上电运行,此时储能器件C1的电压值通常高于设定基准值,所以第一开关Q1一直处于截止状态,因此,与第一开关Q1串联的功率器件不会上电运行,因此,降低了供电电路的功耗,有效的提高了变频器的效率。

可选地,充电控制电路可以是数字电路。

可选地,充电控制电路可以是模拟电路。

可选地,充电控制电路可以是通过CPU芯片来完成储能器件C1电压信号的处理分析和控制指令的传输,也可以是通过搭建模拟电路来实现供电电路的控制。

本实施例通过在用于变频器的供电电路中设置充电控制电路,使第一电压信号其与预设阈值进行比较,并根据对比结果对第一开关Q1的导通状态进行控制,即,可以实时监测到储能器件C1具有第一电压信号来反馈调节供电电路的通断,避免了储能器件C1过度充电和供电电路一直处于工作状态,进而减少了电能的消耗,进而实现变频器能量转换效率的提升。

并且,通过判断出目前处于充电完成还是未完成的状态来决定供电电路的通断,可以在减少电能损耗的同时,使得变频器在正常工作状态下,储能器件C1不会处于饱和状态,避免与第一开关Q1串联的功率器件在变频器工作过程中一直将电能转换成热能,此外,与第一开关Q1串联的功率器件的故障率较高,通过上述控制,还可以避免变频器工作环境温度的升高,以及对变频器品质的不良影响。

实施例二

本实施例提供了一种用于变频器的供电电路,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1所示,充电控制电路具体用于:基于第一电压信号大于或等于预设阈值,控制第一开关Q1截止;基于第一电压信号小于预设阈值,控制第一开关Q1导通。

在该实施例中,基于第一电压信号大于预设阈值,或第一电压信号等于预设阈值时,控制第一开关Q1截止;进而实现在充电控制电路检测到储能器件C1的第一电压信号比预设阈值大、或等于预设阈值时,断开第一开关Q1,进而实现对供电电路的断开,使得储能模块不能继续通过第一母线W1进行充电。

在该实施例中,基于第一电压信号比预设阈值小时;可以控制第一开关Q1导通,进而实现在充电控制电路检测到储能器件C1的第一电压信号比预设阈值小时,闭合第一开关Q1,使得第一母线W1可以继续对储能器件C1进进行充电,使得变频器可以正常启动工作。

可选地,充电控制电路检测到储能器件C1第一电压信号,对采集到的第一电压信号进行处理后再与电压信号的预设阈值进行比较。

本实施例通过充电控制电路对储能器件C1第一电压信号进行采集,并将采集到的第一电压信号与电压信号的预设阈值相比,进而根据比较结果来控制第一开关Q1的通断状态,以实现对供电电路的通断状态进行控制。

实施例三

本实施例提供了一种用于变频器的供电电路,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1所示,用于变频器的供电电路还包括稳压电路LDO,位于储能器件C1的第一端与控制电路的供电端之间。

在该实施例中,在供电电路中设置稳压电路LDO;并且将稳压电路LDO的一段与储能器件C1的第一端连接,稳压电路LDO的另一端与控制电路的供电端相连接,以使在第一母线W1上的电压发生改变时仍能保持输出电压基本不变,使得从储能器件C1输出到的电压更加地稳定,避免电压产生波动时对控制电路产生影响。

具体的,稳压电路LDO设置在储能器件C1与控制电路之间的方式,可以更好地对输入到控制电路的电压进行控制。

实施例四

本实施例提供了一种用于变频器的供电电路,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1所示,在该实施例中,第一电阻R1的一端与储能器件C1的第一端连接。第二电阻R2一端与第一电阻R1另一端连接。并将第二电阻R2的另一端接地;以使第二电阻R2接地的方式可以防止充电控制电路漏电而对人体产生伤害。

在该实施例中,第一比较器LM1的第一输入端与第一电阻R1的第二端连接,第一比较器LM1的第二输入端可以用于接收预设阈值;以实现充电控制电路可以利用第一比较器LM1对预设的阈值进行接收。

具体的,第一比较器LM1可以将接收到的预设阈值与第一电压信号进行比较。

在该实施例中,反向器设置在第一比较器LM1输出端,以及第一开关Q1的控制端之间,以使反相器可以在充电控制电路中对电平信号进行调节。

具体的,反相器可以将高电平信号转为低电平信号,也可以将低电平信号转为高电平信号。

在该实施例中,如果第一电压信号比预设阈值小时,第一比较器LM1输出低电平信号,如果第一电压信号大于或等于预设阈值,第一比较器LM1输出高电平信号。

具体的,将第一电压信号与第一比较器LM1接收的预设阈值进行比较;当第一电压信号比预设阈值小时,反相器可以将第一比较器LM1输出的低电平信号转换为高电平信号,进而可以控制第一开关Q1闭合。

具体的,将第一电压信号与第一比较器LM1接收的预设阈值比较。当第一电压信号比预设阈值大时。反相器可以将第一比较器LM1输出的高电平信号转换为低电平信号,进而可以控制第一开关Q1断开。

本实施例通过在充电控制电路中设置反向器在第一开关Q1的控制端与第一比较器LM1的输出端之间,以及设置第一比较器LM1,使得可以通过将第一电压信号与第一比较器LM1接收的预设阈值比较,反相器可以将电平信号进行转换,使得第一比较器LM1对电平信号进行输出,进而可以第一开关Q1导通状态进行控制。

实施例五

本实施例提供了一种用于变频器的供电电路,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1所示,在充电控制电路设置有第三电阻R3,第二比较器LM2以及,第二开关Q2,其中第三电阻R3设置在第二电阻R2的第二端和接地点之间;即,第三电阻R3的一端和第二电阻R2的第二端相连接,另一端与接地点相连接,以使第三电阻R3接地的方式可以防止充电控制电路漏电而对人体产生伤害。

在该实施例中,在充电控制电路中还设置有第二比较器LM2,其中第二比较器LM2可以通过第一输入端对预设阈值进行接收,而在第二比较器LM2中,其第二输入端与第二电阻R2连接。具体地,第二电阻R2的另一端第二电阻R2的第二端相连接上,以使第二比较器LM2可以对第二电压信号进行获取。

在该实施例中,在充电控制电路中还设置有第二开关Q2,第二开关Q2一端与第一开关Q1的第二端相互连接;并将第二开关Q2的另一端与接地点相连接,第二比较器LM2的输出端与第二开关Q2的控制端相连接;以使的第二开关Q2可以对第二比较器LM2进行控制。

在该实施例中,如果第二电压信号比预设阈值小时,第二比较器LM2输出低电平信号,如果第二电压信号大于预设阈值,或者等于预设阈值,第二比较器LM2输出高电平信号。

本实施例通过在充电控制电路设置第三电阻R3,第二比较器LM2以及第二开关Q2,使得可以通过将第二电压信号与第二比较器LM2接收的预设阈值比较,以根据比较的结果,进而可以控制第二开关Q2导通状态,以便在储能器件C1中存储的能量过多时,通过第一开关Q1器件进行泄放,以便降低储能器件C1因过充而损坏的几率。

实施例六

本实施例提供了一种用于变频器的供电电路,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1所示,用于变频器的供电电路还包括第四电阻R4,第四电阻R4设置在第一开关Q1与第二开关Q2之间。

在该实施例中,在变频器的供电电路中还设置有第四电阻R4,并且通过将第四电阻R4设置在第一开关Q1和第二开关Q2之间;由于第一开关Q1的第二端与储能器件C1的第一端相互连接,因此,在储能器件C1出现过充的情况时,通过控制第二开关Q2导通,利用第四电阻R4将储能器件C1上的电能转化成热能,从而实现能量的泄放,从而保证储能器件C1能够稳定的工作在安全状态下。

在上述实施例中,由于储能器件C1运行在安全状态下的时间更多,因此,储能器件C1出现故障的几率有所降低,因此,提高了变频器运行时的可靠性。

在一些实施例中,第二开关Q2处于导通通常是在控制电路上电运行后才会出现的,也即在第一开关Q1器件处于截止状态下,才会发生的,故上述设计能够确保变频器在运行过程中的可靠性。

实施例七

本实施例提供了一种用于变频器的供电电路,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。

用于变频器的供电电路,还包括第一电容C2;第一电容C2的第一端与稳压电路LDO的输出端连接,第一电容C2的第二端接地。

如图1所示,在该实施例中,在供电电路中设置第一电容C2,可以使得第一电容C2可以防止稳压电路LDO的输入端电压过高而损害稳压电路LDO中的芯片造成损害,避免对稳压电路LDO产生影响。

在该实施例中,将第一电容C2一端,和稳压电路LDO的输出端进行连接;并将第一电容C2的另一端接地,即第一电容C2可以对电压保护,当储能器件C1电位过高,超过过电压阈值时,对储能器件C1进行快速放电来降低储能器件C1的电位。

实施例八

本实施例提供了一种用于变频器的供电电路,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1所示,在该实施例中,在用于变频器的供电电路中设置第五电阻R5,并且将第五电阻R5设置在第一母线W1和第一开关Q1中间,进而可以对从母线中流入到用于变频器的供电电路中的电流进行限定,避免在供电电路工作时过大的电流流入到供电电路中,进而可以实现对供电电路进行保护,防止在过大的电流流入到供电电路中损坏供电电路而导致不能使得变频器正常启动工作。

具体的,第五电阻R5设置在第一母线W1和第一开关Q1中间的方式,可以在电流还未进入到供电电路中就可以对供电电路进行保护。

本实施例通过设置在供电电路中设置第五电阻R5,避免在供电电路工作时过大的电流流入到供电电路中,以实现对供电电路的保护。

在一些实施例中,第一电阻R1为功率电阻。

实施例九

本发明的第二方面提供了一种变频器,包括功率电路、控制电路以及用于变频器的供电电路,功率电路与第一母线W1和第二母线W2连接,功率电路具有第三开关Q3;控制电路与第三开关Q3的控制端连接,用于控制第三开关Q3的通断;

如图1所示,在该实施例中,变频器中设置有功率电路、控制电路以及用于变频器的供电电路,

功率电路分别与第一母线W1和第二母线W2连接,功率电路还设置有第三开关Q3;使得电压可以通过第一母线W1和第二母线W2输入到功率电路中,以使供电电路可以根据第一母线W1上的电压对变频器的输出功率进行调节。

具体的,功率电路的输出的电压越高,变频器的运转频率以及输出功率会越大,功率电路的输出的电压越低,变频器的运转频率以及输出功率会越小。

具体的,在设置功率电路设置第三开关Q3可以对功率电路的通断进行控制。

在该实施例中,还设置有控制电路,并且和第三开关Q3的控制端相互连接,以控制第三开关Q3的通断,进而通过控制电路控制第三开关Q3的断开或闭合,进而控制功率回路的通断,以实现对整个变频器启动以及正常运行。

在该实施例中,还设置有向变频器中控制电路供电的供电电路。

具体的,在在变频器启动之前,首先需要满足控制回路的供电需求,使得控制电路在具备电力后可以控制第三开关Q3的通断,进而变频器的功率回路才能开始工作,进而实现整个变频器的启动运行。

具体的,在变频器开始上电时,由于功率电路中还没有开始工作,控制电路的供电系统还无法通过变压器从母线中获得电能,所以控制电路无法控制变频器启动,因此,在变频器上电之初,连通供电电路,此时只依靠母线对储能器件C1进行充电,在储能器件C1充电完成之后就开始给控制电路进行供电,使得功率电路就开始启动,进而变频器就可以开始正常工作。在变频器正常启动之后,变频器的控制电路就可以通过供电系统获得电能,即此时的储能器件C1的电位是高于所设定的阈值的,所以此时充电控制电路处于断开的状态,但此时变频器的控制电路仍然会实时采集储能器件C1的电位信号,一旦储能器件C1的电位信号低于设定的充电阈值时,充电控制电路再次连通,开始给储能器件C1继续供电,进而确保控制电路中电源的稳定性,以保障变频器可以正常启动工作。

可选地,储能器件C1的充电状态是可以实时反馈给充电控制电路的,选择储能器件C1的电压作为衡量充电是否完成的标准。在变频器未上电时,储能器件C1初始电位为0,低于设定的阈值,所以用于变频器的供电电路的初始状态是连通的。当变频器上电时,储能器件C1就开始通过供电电路开始充电,当储能器件C1电压达到所设的基准值时,充电控制电路控制供电电路结束对储能器件C1的充电。

具体的,储能器件C1通过LDO模块输出稳定且高精度的5V低电压给控制电路进行供电,进而可以保障变频器的正常启动,避免对变频器的启动产生影响。

本实施例通过在变频器中设置用于变频器的供电电路,使得在启动变频器之前,通过供电电路对变频器的控制电路进行充电,使得控制电力在具备电力后,控制第三开关Q3的通断,进而实现对整个变频器启动以及正常运行。

实施例十

本实施例提供了一种变频器,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1所示,功率电路还包括变压器,变压器的初级线圈的第一端与第一母线W1连接,初级线圈的第二端与第三开关Q3的第一端连接,第三开关Q3的第二端与第二母线W2,其中,变压器的次级线圈的第一端与储能器件C1的第一端连接,次级线圈的第二端接地。

在该实施例中,功率电路中还设置有变压器,将变压器的初级线圈的一端与第一母线W1连接,另一端与第三开关Q3一端连接;第三开关Q3的另一端和第二母线W2相连接,使得变压器可以对从母线中书输入的电压进行升压或降压进行处理,以满足对不同电压的需求。

在该实施例中,储能器件C1的第一端连接和变压器的次级线圈的第一端和,并将次级线圈中第二端以接地的方式连接,使得变压器可以通过初级线圈接收的高电压并通过次级线圈转换为低电压,并将低电压输入到与其相连接储能器件C1中,进而可以将电能储存在储能器件C1中。

具体的,通过变压器降压后将电压储存在储能器件C1中,使得储能器件C1可以对控制电路进行供电,进而可以实现变频器的启动。

本实施例通过在变频的功率电路中设置变压器,并且将变压器的初级线圈与第一母线W1以及第二母线W2相连接,以及次级线圈与储能器件C1连接的方式,使得变压器可以将母线中输入的电压进行转换后,将其储存到储能器件C1中,进而使得储能器件C1中的电能可以为控制电路进行供电,并且设置变压器有效的几百伏电压到几伏电压的大范围的电压转换。

实施例十一

本实施例提供了一种变频器,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1所示,功率电路还包括第二电容C3,第二电容C3的第一端与变压器的初级线圈的第一端连接,第二电容C3的第二端与初级线圈的第二端连接。

在该实施例中,将第二电容C3设置在功率电路中,并且将第二电容C3一端与初级线圈的第一端相连接,另一端和初级线圈的第二端相连接。以使得第二电容C3可以并联在变压器的初级线圈上,使得通过并联第二电容C3的方式可以提升功率因数,进而可以提升变压器的效率。

具体的,通过在变压器的初级线圈上并联电容,进而可以补偿变压器的无功功率,进而可以提高功率因数,改善变压器的电压质量,因此可以降低变压器输送无功功率造成的电能损耗,以此提升变压器的利用率。

实施例十二

本实施例提供了一种变频器,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1所示,控制电路包括二极管D1,位于次级线圈的第一端与储能器件C1的第一端之间,二极管D1的阳极与次级线圈中第一端连接,二极管D1的阴极与储能器件C1第一端进行连接。

在该实施例中,在控制电路中设置有二极管D1,二极管D1设置在储能器件C1与次级线圈之间,使得在控制电路中形成回路时,控制电路中的电流只能在储能器件C1和次级线圈之间单向流动,即电流只能沿一个方向流动,而不能反向流动,通过设置二极管D1实现对控制电路中电流流动方向的限定。

具体的,将二极管D1中的和次级线圈的第一端相连接,将二极管D1的阴极与储能器件C1中的第一端进行连接,由于在二极管D1中电流只能往单一方向流动,也就是电流只能从阳极流向阴极,而不能从阴极流向阳极,即在控制电路中,电流只能从次级线圈中流向储能器件C1。使得这样的方式可以保证更高地将电能储存到储能器件C1中,避免储能器件C1反向的将电能向变压器输送。

本实施例通过在储能器件C1和次级线圈之间设置次级线圈与二极管D1的阳极相连接、阴极与储能器件C1相连接,使得变压器可以将电压降低后将电能存储到储能器件C1中,还可以防止储能器件C1反向的将电能向变压器输送,进而可以保证在储能的过程中更加地稳定。

实施例十三

本实施例提供了一种变频器,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1所示,控制电路还包括第六电阻R6,位于次级线圈的第一端与储能器件C1的第一端之间。

在该实施例中,控制电路中还设置有第六电阻R6,并将第六电阻R6设置在储能器件C1以及次级线圈之间,进而可以减小从变压器的次级线圈流入到储能器件C1之间的电流,避免流入储能器件C1的电流过大,而对储能器件C1造成损害,进而可以保护储能器件C1的正常工作。

实施例十四

根据本发明的第三方面,提供了一种微波发生器,包括:如上述第二方面的任一技术方案的变频器,因而具备该变频器的全部有益效果。

实施例十五

根据本发明的第四方面,提供了一种烹饪设备,包括:如上述第二方面的任一技术方案的变频器,或上述第三方面的微波发生器,而具备该变频器或微波发生器的全部有益效果。

在该实施例中,烹饪设备可以是微波炉,在微波炉中包括第二方面的任一技术方案的变频器。

具体的,供电电路为变频器供电的方式为:根据不同规格变频器的控制电路计算并设定不同的开始充电和停止充电的基准电压值;根据所选定的基准值搭建用于变频器供电的系统,设定控制电路芯片程序中的参数或者模拟电路中的元器件参数;在变频器上电后,信号采集处理模块就开始实时采集储能器件C1的电压信号,并将电压信号传输给充电控制电路,充电控制电路将储能器件C1的电压信号与所设定的电压信号阈值进行比对;当储能器件C1的电位达到停止充电阈值时,即储能器件C1的电压信号大于或等于预设阈值时,电路就结束对储能器件C1提供电能,这时储能器件C1可以给控制电路供电后,使得控制电路可以控制功率电路启动,使得变频器可以正常启动并且可以正常进行工作;变频器正常启动工作后,控制电路将由供电系统进行供电,而无需用于变频器的供电电路进行供电,因此,储能器件C1的电位将会在停止充电的阈值之上,此时用于变频器的供电电路将会断开;这样可以避免当变频器启动后开始正常工作时,变频器控制电路的电源是供电系统通过变压器能量转换从功率电路中获得,但此时从母线端构建的供电电路仍在继续工作,进而会持续地消耗电能,将会降低变频器的能量转换效率,而在变频器启动工作后,即使断开供电电路可以减少能量的损耗,还可以提升变频器的能量转换效率。

在变频器正常工作后,用于变频器的供电电路的系统仍然实时采集储能器件C1的电位信息,即储能器件C1的电压信号,如果维持变频器正常工作的供电系统出现异常,储能器件C1的电位将会低于预设阈值,也就是储能器件C1的电压信号比预设阈值小的时候;控制第一开关Q1导通,这时用于变频器的供电电路将继续工作给储能器件C1提供电能。

具体地,可以根据不同规格的变频器或控制供电回路设定不同的停止充电阈值和开始充电阈值,充电控制电路实时采集储能模块的电位信号与阈值进行比对。

具体地,为了防止稳压电路LDO(LDO)输入端电压过高损害芯片,可以在充电控制电路设定一个过电压保护,通过设置第一电容C2,并将第一电容C2一端和稳压电路LDO的输出端连接。并将第一电容C2的另一端采用接地的方式,当储能模块电位过高,超过过电压阈值时,对储能器件C1进行快速放电来降低电位。

并且,通过判断出目前处于充电完成还是未完成的状态来决定供电电路的通断,可以在减少电能损耗的同时,使得变频器在正常工作状态下,储能器件C1不会处于饱和状态,避免与第一开关Q1串联的功率器件在变频器工作过程中一直将电能转换成热能,此外,与第一开关Q1串联的功率器件的故障率较高,通过上述控制,还可以避免变频器工作环境温度的升高,以及对变频器品质的不良影响。

实施例十六

图2为本发明的一个实施例中用于变频器的供电电路的工作流程图。

步骤S102,用于变频器的供电电路导通;

步骤S104,判断第一电压信号是否大于等于预设阈值,在判断结果为是,执行步骤S106,在判断结果为否,执行步骤S102;

步骤S106,第一开关截止,第一母线停止对储能器件进行充电;

步骤S108,储能器件向控制电路充电;

步骤S110,功率电路启动。

在该实例中,充电控制电路在变频器上电之初,第一母线W1就开始对供电电路中的储能器件C1进行充电,即为储能器件C1提供电能,当储能器件C1的第一电压信号达到设定的基准值,也即本申请中的预设阈值时,充电控制电路就控制第一开关Q1截止,第一母线W1便停止对储能器件C1进行充电。在变频器正常工作时,控制电路中的供电模块开始运行,以使控制电路上电运行,使得功率电路启动,进而使变频器正常运行。

实施例十七

图3为本发明的一个实施例中变频器的工作流程图。

步骤S202,用于变频器的供电电路导通;

步骤S202,控制电路控制第三开关导通;

步骤S206,变频器功率电路工作;

步骤S208,第一母线向功率电路供电;

步骤S210,变频器开始正常工作。

在该实例中,在变频器上电之初,连通用于变频器的供电电路,此时只依靠母线对储能器件C1进行充电,在储能器件C1充电完成之后就开始给控制电路进行供电,控制电路控制第三开关Q3导通,使得功率电路工作,使得第一母线W1可以向功率电路供电,进而变频器就可以开始正常工作。

在变频器正常启动之后,变频器的控制电路就可以通过供电系统获得电能,即此时的储能器件C1的电位是高于所设定的阈值的,所以此时充电控制电路处于断开的状态,但此时变频器的控制电路仍然会实时采集储能器件C1的电位信号,一旦储能器件C1的电位信号低于设定的充电阈值时,充电控制电路再次连通,开始给储能器件C1继续供电,进而确保控制电路中电源的稳定性,以保障变频器可以正常启动工作。

在本发明的描述中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

相关技术
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技术分类

06120115971640