專利名稱：發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流斬波電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)電機(jī)控制器設(shè)計(jì)技術(shù)，涉及對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流斬波電路的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)役飛機(jī)電源系統(tǒng)基本由發(fā)電機(jī)和控制器組成，控制器實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)輸出電壓調(diào)壓和保護(hù)等功能。當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，控制器通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流大小來(lái)維持發(fā)電機(jī)輸出電壓保持恒定。調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流是通過(guò)斬波信號(hào)驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁電流回路中開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前的一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流斬波電路的結(jié)構(gòu)參見圖1，它由驅(qū)動(dòng)芯片NI、電阻R1、R3和R4、場(chǎng)效應(yīng)管VI、電容Cl和二極管D2組成；二極管D2并聯(lián)在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組L的兩端，二極管D2的負(fù)極與勵(lì)磁電源連接，驅(qū)動(dòng)芯片NI的脈寬調(diào)制信號(hào)輸入端與調(diào)壓電路的脈寬調(diào)制信號(hào)輸出端PWM連接，驅(qū)動(dòng)芯片NI的電源輸入端與+15V電源連接，驅(qū)動(dòng)芯片NI的輸出 端串聯(lián)電阻Rl后與場(chǎng)效應(yīng)管Vl的柵極G連接，電阻R3接在場(chǎng)效應(yīng)管Vl的柵極G和漏極S之間，場(chǎng)效應(yīng)管Vl的漏極S接地，場(chǎng)效應(yīng)管Vl的源極D與二極管D2的正極連接，電容Cl和電阻R4組成一個(gè)串聯(lián)支路，該串聯(lián)支路的一端接地，另一端與場(chǎng)效應(yīng)管Vl的源極D連接。其工作原理是PWM信號(hào)經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)芯片NI進(jìn)行電氣隔離和功率放大后，通過(guò)限流電阻Rl驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管VI，電阻Rl決定場(chǎng)效應(yīng)管Vl導(dǎo)通和關(guān)斷過(guò)程的時(shí)間；在場(chǎng)效應(yīng)管Vl關(guān)斷時(shí)，二極管D2對(duì)勵(lì)磁電流進(jìn)行續(xù)流，電容Cl和電阻R4吸收?qǐng)鲂?yīng)管Vl關(guān)斷瞬間在場(chǎng)效應(yīng)管Vl源極D產(chǎn)生的脈沖尖峰。其缺點(diǎn)是因電阻Rl的電阻限制，場(chǎng)效應(yīng)管Vl關(guān)斷過(guò)程慢，關(guān)斷時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致場(chǎng)效應(yīng)管Vl的損耗大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種能加速關(guān)斷過(guò)程、縮短關(guān)斷時(shí)間的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流斬波電路，以降低場(chǎng)效應(yīng)開關(guān)管Vi的損耗。本發(fā)明的技術(shù)方案是發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流斬波電路，包括驅(qū)動(dòng)芯片NI、電阻Rl、R3和R4、場(chǎng)效應(yīng)管VI、電容Cl和二極管D2 ;二極管D2并聯(lián)在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組L的兩端，二極管D2的負(fù)極與勵(lì)磁電源連接，驅(qū)動(dòng)芯片NI的脈寬調(diào)制信號(hào)輸入端與調(diào)壓電路的脈寬調(diào)制信號(hào)輸出端PWM連接，驅(qū)動(dòng)芯片NI的電源輸入端與+15V電源連接，驅(qū)動(dòng)芯片NI的輸出端串聯(lián)電阻Rl后與場(chǎng)效應(yīng)管Vl的柵極G連接，電阻R3接在場(chǎng)效應(yīng)管Vl的柵極G和漏極S之間，場(chǎng)效應(yīng)管Vl的漏極S接地，場(chǎng)效應(yīng)管Vl的源極D與二極管D2的正極連接，電容Cl和電阻R4組成一個(gè)串聯(lián)支路，該串聯(lián)支路的一端接地，另一端與場(chǎng)效應(yīng)管Vl的源極D連接；其特征在于有一個(gè)由二極管Dl和電阻R2串聯(lián)組成的第二串聯(lián)支路，二極管Dl的正極與電阻R2的一端連接，二極管Dl的負(fù)極與驅(qū)動(dòng)芯片NI的輸出端連接，電阻R2的另一端與場(chǎng)效應(yīng)管Vl的柵極G連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是加速了場(chǎng)效應(yīng)開關(guān)管Vl的關(guān)斷過(guò)程，縮短了關(guān)斷時(shí)間，從而降低了場(chǎng)效應(yīng)開關(guān)管Vl的損耗。


圖I是目前的一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流斬波電路的結(jié)構(gòu)原理圖。圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。參見圖2，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流斬波電路，包括驅(qū)動(dòng)芯片NI、電阻R1、R3和R4、場(chǎng)效應(yīng)管VI、電容Cl和二極管D2 ;二極管D2并聯(lián)在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組L的兩端，二極管D2的負(fù)極與勵(lì)磁電源連接，驅(qū)動(dòng)芯片NI的脈寬調(diào)制信號(hào)輸入端與調(diào)壓電路的脈寬調(diào)制信號(hào)輸出端PWM連接，驅(qū)動(dòng)芯片NI的電源輸入端與+15V電源連接，驅(qū)動(dòng) 芯片NI的輸出端串聯(lián)電阻Rl后與場(chǎng)效應(yīng)管Vl的柵極G連接，電阻R3接在場(chǎng)效應(yīng)管Vl的柵極G和漏極S之間，場(chǎng)效應(yīng)管Vl的漏極S接地，場(chǎng)效應(yīng)管Vl的源極D與二極管D2的正極連接，電容Cl和電阻R4組成一個(gè)串聯(lián)支路，該串聯(lián)支路的一端接地，另一端與場(chǎng)效應(yīng)管Vl的源極D連接；其特征在于有一個(gè)由二極管Dl和電阻R2串聯(lián)組成的第二串聯(lián)支路，二極管Dl的正極與電阻R2的一端連接，二極管Dl的負(fù)極與驅(qū)動(dòng)芯片NI的輸出端連接，電阻R2的另一端與場(chǎng)效應(yīng)管Vl的柵極G連接。所說(shuō)的電阻R2的阻值與電阻Rl相同，所說(shuō)的二極管Dl為快速恢復(fù)二極管。本發(fā)明的工作原理是PWM信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)芯片NI后，通過(guò)R1、R2、R3、D1組成的驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)MOS管VI，R4、Cl為Vl的吸收電路，L為勵(lì)磁繞組，D2為續(xù)流二極管。NI的輸出端輸出15V經(jīng)Rl、R3后，輸入Vl的VGS端，Vl導(dǎo)通。NI的輸出端為0，將Vl的G端拉低，Vl關(guān)斷。場(chǎng)效應(yīng)管管Vl的開通/關(guān)斷時(shí)間t = RgXCiss = RgX (CGS+Cgdl)式中，Re為Vl柵極驅(qū)動(dòng)電阻，Ces為Vl柵源寄生電容，Cgdl為Vl彌勒電容(與DS電壓/電流有關(guān))。實(shí)施例1，RU R2阻值為20Ω，R3阻值為5. IKΩ, Dl型號(hào)為2CN3F，Vl型號(hào)為IXKK85N60C，場(chǎng)效應(yīng)管管Vl關(guān)斷時(shí)DS電壓為150V，Vl平均電流為20A。場(chǎng)效應(yīng)管管關(guān)斷時(shí)間由IOOns降為55ns。實(shí)施例2 :R1、R2阻值為100 Ω，R3阻值為5. IK Ω，Dl型號(hào)為2CN3F，Vl型號(hào)為IRF460，場(chǎng)效應(yīng)管管Vl關(guān)斷時(shí)DS電壓為110V，V1平均電流為5A。場(chǎng)效應(yīng)管管關(guān)斷時(shí)間由51ns 降為 30ns。
權(quán)利要求
1.發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流斬波電路，包括驅(qū)動(dòng)芯片NI、電阻Rl、R3和R4、場(chǎng)效應(yīng)管VI、電容Cl和二極管D2 ;二極管D2并聯(lián)在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組L的兩端，二極管D2的負(fù)極與勵(lì)磁電源連接，驅(qū)動(dòng)芯片NI的脈寬調(diào)制信號(hào)輸入端與調(diào)壓電路的脈寬調(diào)制信號(hào)輸出端PWM連接，驅(qū)動(dòng)芯片NI的電源輸入端與+15V電源連接，驅(qū)動(dòng)芯片NI的輸出端串聯(lián)電阻Rl后與場(chǎng)效應(yīng)管Vl的柵極G連接，電阻R3接在場(chǎng)效應(yīng)管Vl的柵極G和漏極S之間，場(chǎng)效應(yīng)管Vl的漏極S接地，場(chǎng)效應(yīng)管Vl的源極D與二極管D2的正極連接，電容Cl和電阻R4組成一個(gè)串聯(lián)支路，該串聯(lián)支路的一端接地，另一端與場(chǎng)效應(yīng)管Vl的源極D連接；其特征在于有一個(gè)由二極管Dl和電阻R2串聯(lián)組成的第二串聯(lián)支路，二極管Dl的正極與電阻R2的一端連接，二極管Dl的負(fù)極與驅(qū)動(dòng)芯片NI的輸出端連接，電阻R2的另一端與場(chǎng)效應(yīng)管Vl的柵極G連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流斬波電路，其特征在于所說(shuō)的電阻R2的阻值與電阻Rl相同，所說(shuō)的二極管Dl為快速恢復(fù)二極管。
全文摘要
本發(fā)明屬于發(fā)電機(jī)控制器設(shè)計(jì)技術(shù)，涉及對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流斬波電路的改進(jìn)。它包括驅(qū)動(dòng)芯片N1、電阻R1、R3和R4、場(chǎng)效應(yīng)管V1、電容C1和二極管D2；其特征在于有一個(gè)由二極管D1和電阻R2串聯(lián)組成的第二串聯(lián)支路，二極管D1的負(fù)極與驅(qū)動(dòng)芯片N1的輸出端連接，電阻R2的另一端與場(chǎng)效應(yīng)管V1的柵極G連接。本發(fā)明加速了場(chǎng)效應(yīng)開關(guān)管V1的關(guān)斷過(guò)程，縮短了關(guān)斷時(shí)間，從而降低了場(chǎng)效應(yīng)開關(guān)管V1的損耗。
文檔編號(hào)H02P9/30GK102832870SQ201210310950
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者趙雅周 申請(qǐng)人:北京曙光航空電氣有限責(zé)任公司