專(zhuān)利名稱：一種從高壓直流母線取電的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高壓直流母線取電電路，尤其是一種從高壓直流母線取電的電路。
背景技術(shù)：
目前，從高壓直流母線取電通常采用穩(wěn)壓管串聯(lián)限流電阻方式獲得，如圖1所示， 該取電電路的限流電阻一端接高壓直流母線正極，另一端接穩(wěn)壓管陰極，穩(wěn)壓管陽(yáng)極接高壓直流母線負(fù)極，從穩(wěn)壓管兩端直接取電供其它用電電路使用。這種取電電路存在的問(wèn)題是1、穩(wěn)壓管的輸出電壓是固定的，不能對(duì)其進(jìn)行調(diào)整；2、限流電阻的功率損耗很大，而且限流電阻的損耗隨著直流母線電壓的升高和穩(wěn)壓管輸出功率的增加而增大；3、由于穩(wěn)壓管不能并聯(lián)應(yīng)用，其最大輸出功率一般情況下取決于單只穩(wěn)壓管的功率，給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)一定局限性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種輸出功率高、輸出電壓可調(diào)且限流電阻損耗小的從高壓直流母線取電的電路。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種從高壓直流母線取電的電路，包括限流電阻R1，限流電阻Rl的一端連接高壓直流母線正極(1)，所述的限流電阻Rl另一端連接串聯(lián)穩(wěn)壓管組(2)后與高壓直流母線負(fù)極(3)相連接，該串聯(lián)穩(wěn)壓管組O)的第一輸出端與降壓斬波功率單元(5)的輸入端相連接，串聯(lián)穩(wěn)壓管組O)的第一輸出端和第二輸出端作為工作電源連接到驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元 (4)上，該驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元(4)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)脈沖控制降壓斬波功率單元( 將輸入電壓轉(zhuǎn)換為所需要的穩(wěn)定電壓值，在驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元(4)和降壓斬波功率單元(5)之間連接一過(guò)壓保護(hù)單元(6)。而且，所述的驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元(4)的電路為反相器Ul輸出端接充電二極管D2 的陽(yáng)極，充電二極管D2的陰極和充電電阻R5相連，充電電阻R5的另一端和充放電電容Cl 相連，充放電電容Cl的另一端和串聯(lián)穩(wěn)壓管組( 的第二輸出端相連，二極管Dl并聯(lián)在充放電電容Cl的兩端，二極管Dl的陽(yáng)極接串聯(lián)穩(wěn)壓管組O)的第二輸出端，二極管Dl的陰極通過(guò)電阻R4接至反相器Ul的輸入端，放電二極管D3、放電電阻R6串聯(lián)后與充電二極管 D2、充電電阻R5并聯(lián)，放電二極管D3的陰極與充電二極管D2的陽(yáng)極相連。而且，所述的過(guò)壓保護(hù)單元(6)的電路為三極管V2的集電極、基極、發(fā)射極分別與電阻R7、電阻R8、電阻R9相連接，電阻R9的另一端分別與電阻RlO、過(guò)壓參考基準(zhǔn)穩(wěn)壓管VSN+1陰極相連，過(guò)壓參考基準(zhǔn)穩(wěn)壓管VSN+1陽(yáng)極接高壓直流母線負(fù)極(3)，電阻RlO的另一端和串聯(lián)穩(wěn)壓管組O)的第二輸出端相連。而且，所述的降壓斬波功率單元(5)的電路為功率開(kāi)關(guān)管VI、儲(chǔ)能電感Li、輸出濾波電容C2和續(xù)流二極管D4依次串聯(lián)，最后續(xù)流二極管D4接至功率開(kāi)關(guān)管Vl和儲(chǔ)能電感Ll的公共點(diǎn)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，通過(guò)增加降壓斬波功率單元、驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元和過(guò)壓保護(hù)單元，在穩(wěn)壓管輸出電壓不變的情況下，通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元的驅(qū)動(dòng)脈沖占空比來(lái)調(diào)整輸出電壓；采用穩(wěn)壓管串聯(lián)的方式，可以提高電路的最大輸出功率，輸出功率與串聯(lián)穩(wěn)壓管的個(gè)數(shù)成正比；在輸出功率一定的情況下采用穩(wěn)壓管串聯(lián)的方式，可以減小流經(jīng)限流電阻的電流，從而減小限流電阻的功耗，限流電阻的功耗與串聯(lián)穩(wěn)壓管個(gè)數(shù)成反比。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足，同時(shí)具有輸出過(guò)壓保護(hù)功能，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、性能可靠的特點(diǎn)。

圖1是現(xiàn)有的穩(wěn)壓管串聯(lián)限流電阻從高壓直流母線取電的電路原理圖；圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖圖中1-高壓直流母線正極，2-串聯(lián)穩(wěn)壓管組，3-高壓直流母線負(fù)極，4-驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元，5-降壓斬波功率單元，6-過(guò)壓保護(hù)單元，VSl VSN+1-穩(wěn)壓管，Rl RlO-電阻， Cl、C2-電容，Vl-功率開(kāi)關(guān)管，V2-三極管，Dl D4- 二極管，Ll-電感，Ul-反相器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳述一種從高壓直流母線取電的電路，如圖2所示，包括限流電阻R1、串聯(lián)穩(wěn)壓管組 O)、降壓斬波功率單元(5)、驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元(4)和過(guò)壓保護(hù)單元(6)，限流電阻Rl和串聯(lián)穩(wěn)壓管組⑵串聯(lián)后并在直流母線⑴和⑶兩端，串聯(lián)穩(wěn)壓管組⑵的第一輸出端Pl 作為降壓斬波功率單元(5)的輸入；串聯(lián)穩(wěn)壓管組O)中的穩(wěn)壓管VSl兩端Pl和P2分接至驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元內(nèi)的反相器Ul，為驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元(4)提供工作電源；驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元(4)內(nèi)的電阻R3和降壓斬波功率單元(5)的功率開(kāi)關(guān)管Vl的控制極相連，控制其開(kāi)通和關(guān)閉，用于調(diào)整、控制輸出電壓；驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元(4)內(nèi)的電容Cl 一端和過(guò)壓保護(hù)單元(6)的電阻R7相連，過(guò)壓保護(hù)單元(6)中的電阻R8和降壓斬波功率單元(5)的輸出端相連，用于過(guò)壓保護(hù)電路的過(guò)壓檢測(cè)，過(guò)壓保護(hù)單元(6)中的穩(wěn)壓管VSm用于設(shè)定過(guò)壓保護(hù)門(mén)檻。本實(shí)用新型與現(xiàn)有取電電路相比，增加了降壓斬波功率單元(5)、驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元(4)和過(guò)壓保護(hù)單元(6)，通過(guò)改變功率開(kāi)關(guān)管Vl驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比來(lái)調(diào)整輸出電壓；采用穩(wěn)壓管串聯(lián)的方式，可以提高電路的最大輸出功率，輸出功率與串聯(lián)穩(wěn)壓管的個(gè)數(shù)成正比；在輸出功率一定的情況下采用穩(wěn)壓管串聯(lián)的方式，可以減小流經(jīng)限流電阻的電流， 從而減小限流電阻的功耗，限流電阻的功耗與串聯(lián)穩(wěn)壓管個(gè)數(shù)成反比。驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元(4)的具體電路為反相器Ul輸出端接充電二極管D2的陽(yáng)極， 充電二極管D2的陰極和充電電阻R5相連，充電電阻R5的另一端和充放電電容Cl相連，充放電電容Cl的另一端和串聯(lián)穩(wěn)壓管組O)的第二輸出端相連，二極管Dl并聯(lián)在充放電電容Cl的兩端，二極管Dl的陽(yáng)極接串聯(lián)穩(wěn)壓管組( 的第二輸出端，二極管Dl的陰極通過(guò)電阻R4接至反相器Ul的輸入端，放電二極管D3、放電電阻R6串聯(lián)后與充電二極管D2、充電電阻R5并聯(lián)，放電二極管D3的陰極與充電二極管D2的陽(yáng)極相連。驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元(4)中的充電電阻R5和放電電阻R6的阻值之比決定驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比，充放電電容Cl、充電電阻R5和放電電阻R6共同決定驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率。降壓斬波功率單元(5)的具體電路為功率開(kāi)關(guān)管VI、儲(chǔ)能電感Li、輸出濾波電容 C2和續(xù)流二極管D4依次串聯(lián)，最后續(xù)流二極管D4接至功率開(kāi)關(guān)管Vl和儲(chǔ)能電感Ll的公共點(diǎn)。本降壓斬波功率單元為標(biāo)準(zhǔn)的降壓斬波電路，串連穩(wěn)壓管組O)的輸出電壓作為降壓斬波功率單元的輸入電壓。過(guò)壓保護(hù)單元(6)的具體電路為三極管V2的基極和電阻R8相連，三極管V2的集電極和電阻R7相連，三極管V2的發(fā)射極和電阻R9相連，電阻R9的另一端分別和電阻R10、 過(guò)壓參考基準(zhǔn)穩(wěn)壓管VSN+1陰極相連，穩(wěn)壓管VSN+1陽(yáng)極接高壓直流母線負(fù)極( ，電阻RlO 的另一端和串聯(lián)穩(wěn)壓管組(2)的輸出端P2相連。該過(guò)壓保護(hù)單元的作用是當(dāng)降壓斬波功率單元( 輸出電壓高于過(guò)壓參考基準(zhǔn)穩(wěn)壓管VSN+1的電壓時(shí)，三極管V2導(dǎo)通，加快充放電電容的放電速度，使反相器Ul提前發(fā)出關(guān)斷脈沖使功率開(kāi)關(guān)管Vl關(guān)斷，降低輸出電壓，達(dá)到過(guò)壓保護(hù)的目的。需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此本實(shí)用新型并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種從高壓直流母線取電的電路，包括限流電阻R1，限流電阻Rl的一端連接高壓直流母線正極(1)，其特征在于所述的限流電阻Rl另一端連接串聯(lián)穩(wěn)壓管組(2)后與高壓直流母線負(fù)極C3)相連接，該串聯(lián)穩(wěn)壓管組O)的第一輸出端與降壓斬波功率單元(5)的輸入端相連接，串聯(lián)穩(wěn)壓管組O)的第一輸出端和第二輸出端作為工作電源連接到驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元(4)上，該驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元(4)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)脈沖控制降壓斬波功率單元(5) 將輸入電壓轉(zhuǎn)換為所需要的穩(wěn)定電壓值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從高壓直流母線取電的電路，其特征在于在驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元(4)和降壓斬波功率單元( 之間連接一過(guò)壓保護(hù)單元(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種從高壓直流母線取電的電路，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元(4)的電路為反相器Ul輸出端接充電二極管D2的陽(yáng)極，充電二極管D2 的陰極和充電電阻R5相連，充電電阻R5的另一端和充放電電容Cl相連，充放電電容Cl的另一端和串聯(lián)穩(wěn)壓管組O)的第二輸出端相連，二極管Dl并聯(lián)在充放電電容Cl的兩端，二極管Dl的陽(yáng)極接串聯(lián)穩(wěn)壓管組O)的第二輸出端，二極管Dl的陰極通過(guò)電阻R4接至反相器Ul的輸入端，放電二極管D3、放電電阻R6串聯(lián)后與充電二極管D2、充電電阻R5并聯(lián)，放電二極管D3的陰極與充電二極管D2的陽(yáng)極相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種從高壓直流母線取電的電路，其特征在于所述的過(guò)壓保護(hù)單元(6)的電路為三極管V2的集電極、基極、發(fā)射極分別與電阻R7、電阻R8、電阻R9相連接，電阻R9的另一端分別與電阻R10、過(guò)壓參考基準(zhǔn)穩(wěn)壓管VSN+1陰極相連，過(guò)壓參考基準(zhǔn)穩(wěn)壓管VSN+1陽(yáng)極接高壓直流母線負(fù)極(3)，電阻RlO的另一端和串聯(lián)穩(wěn)壓管組(2) 的第二輸出端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種從高壓直流母線取電的電路，其特征在于所述的降壓斬波功率單元(5)的電路為功率開(kāi)關(guān)管VI、儲(chǔ)能電感Li、輸出濾波電容C2和續(xù)流二極管D4依次串聯(lián)，最后續(xù)流二極管D4接至功率開(kāi)關(guān)管Vl和儲(chǔ)能電感Ll的公共點(diǎn)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種從高壓直流母線取電的電路，其技術(shù)特點(diǎn)是限流電阻的一端連接高壓直流母線正極，限流電阻另一端連接串聯(lián)穩(wěn)壓管組后與高壓直流母線負(fù)極相連接，該串聯(lián)穩(wěn)壓管組的第一輸出端與降壓斬波功率單元的輸入端相連接，串聯(lián)穩(wěn)壓管組的第一輸出端和第二輸出端作為工作電源連接到驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元上，該驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生單元產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)脈沖控制降壓斬波功率單元將輸入電壓轉(zhuǎn)換為所需要的穩(wěn)定電壓值。本實(shí)用新型在穩(wěn)壓管輸出電壓不變的情況下通過(guò)改變斬波電路的占空比來(lái)調(diào)整輸出電壓，采用穩(wěn)壓管串聯(lián)的方式可以增加電路的輸出功率，減小限流電阻的損耗，解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、性能可靠的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J1/06GK201946978SQ201020684639
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者張向前, 楚子林, 王國(guó)建, 王建峰, 許希, 趙澤生, 郭培健, 金雪峰 申請(qǐng)人:天津天傳電氣有限公司, 天津電氣傳動(dòng)設(shè)計(jì)研究所