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AndyYang200710HHPTechnicalDocument一种有效的直流母线电压平衡方法2023/10/111RCDsystem概要在变频器系统中,由于直流母线电压一般都比较高,无法将单个电容直接并在母线两端,通常情况,都是将电容串连后,在并到母线电压两端.为了平衡两个串连的电容上的电压,一般采用并联均压电阻的方法来实现电压的平衡.但由于使用均压电阻必须考虑到电容的漏电流的值,所以一般已最坏情况下漏电流的标准来选择电阻阻值,这样导致电阻的消耗功率较大,而且由于产品一上电,就通过均压电阻在放电,长时间来看,这是一个不小的损耗.

为了避免这种无用的损耗,本文将介绍一种简单的,低损耗的方法来取代均压电阻的方法.用一种便宜,低电压,小信号驱动的双向共基极三极管来均衡电容电压.

在下面的章节中将介绍这种电路的原理,分析平衡电压电路的基本特征,选择元器件的主要标准.2023/10/112介绍

Uc1Uc2Idelta2023/10/113介绍

在通用变频器结构中,通常存在交流变直流母线环节,为了减小母线电压波动,一般用并联电力电容的方法来做缓冲电容,由于在400VAC供电系统下,产品的母线电压会达到560V以上,变频器运行时,母线电压会在500~800V之间拨动,但由于当前的电力电容的耐压值大都在500V左右,所以通常用电容串连的方法来提高电容的耐压值.电容的串连可以使用低耐压值的电容来充当缓冲器,但由于各个电容的寿命及使用条件的差异性,导致电容的漏电流各不相同,导致串连的电容并不能均匀分配母线电压,电压分配的不均匀,在极限情况下,会损坏电容,或缩短电容的使用寿命.

为了平衡电容的电压,一般在设计上通常采用均压电阻的方法来均分电压.但由于为了满足电容间最大漏电流的补偿,通常需要选用功率较大的均压电阻来分配电压,从而导致能源的损耗也比较大,特别在现场应用中,变频器通常是始终供电的,即使变频器不在运行状态,这种电阻损耗也一直存在,下一章节我们会详细介绍这种电压平衡方法的原理及弊端.

2023/10/114介绍现在有一种新的电压平衡方法,可以大大的降低这种能耗,而且成本也在合理范围内,我们称其为主动式电压平衡,以前通过电阻来均压的方法我们称之为被动式电压平衡方法.下面简要介绍一下这种主动式电压平衡的原理:V2V4PAPNRBRBQNQPV1V3图1如图1:当V2=V1,V3=V4时,因V1=V3,所以V2=V4,电容电压平衡,电容漏电流一致由于V1=V2, V3=V4,所以三极管QN,QP关闭不工作.当V2>V1,V4<V3时,QN满足导通工作条件,向下电容补偿漏电流,使得上下电容得漏电流一致,达到新 的平衡后,QN关闭.当V2<V1,V4>V3时,QP满足导通工作条件,上电容的多余漏电流由QP导出,使得使得上下电容得漏电 流一致,达到新的平衡后,QP关闭.

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