大功率直流穩流電源的製作方法

2023-05-24 18:20:41 1

專利名稱：大功率直流穩流電源的製作方法
技術領域：
本設計涉及交流電和直流電之間變換的電源設備，特別是一種直流穩流電源。
把交流電變換為直流輸出，例如用於物理測量，直流充電以及其他使用直流電的場合的電源裝置是多種多樣的。通常把這種電源設計成穩壓電壓。直流穩流電源報導的較少，特別是大功率直流穩流電源實不多見。中國專利CN2060239U報導了一種採用大功率MOS場效應管，大功率結型場效應管，或用場效應管推動大功率晶體三極體作為輸出電路的中心元件，結合串聯式穩壓電路進行控制，利用電源取樣並轉換為電壓，與基準電壓進行比較、放大從而實現了輸出可達1安培的恆流電源。中國專利GG87216804報導了一種直流穩流電源，輸出電壓可達600伏，電流在0到5安培區間連續可調。中國專利CN2049049U報導了一種快速三相恆流充電電源。
本實用新型的目的是通過引入隔離放大器新技術，實現450伏電壓，50安培直流電流的穩流電源的設計。
本設計的特徵在於它的構成包括採用三相電源(1)，相序指示(2)，三相可控整流器(3)，電流取樣器(4)，濾波器(5)這種常用部件構成的主電路外，與三相電源(1)相連還有一路三相同步變壓器(8)，由(8)輸出的同步電壓控制的，向可控整流器(3)提供觸發脈衝的觸發脈衝形成器(9)，與(9)相連並控制其相移的電壓調節器(7)和隔離放大器(6)。
下面配合附圖，說明本設計的穩流電源的結構，聯接與工作

圖1是本設計穩流電源的構成圖，圖中(1)是三相電源，(2)是相序指示，(3)是三相可控整流器，(4)是電流取樣器，(5)是濾波器，(6)是隔離放大器，(7)是電壓調節器，(8)是同步變壓器，(9)是觸發脈衝形成器。
圖2是指示相序的交流分壓器電路圖。
圖3是三相半控橋式整流電路圖。
圖4是濾波器電路圖。
圖5是電壓調節器電路圖。
圖6是單相觸發脈衝形成器電路圖。
圖1也是摘要附圖。
本設計大功率直流穩流電源由圖1所示的9部分組成。三相電源(1)通過相序指示(2)相序準確接入三相可控整流器(3)，經整流和濾波器(5)濾波後輸出直流電壓。三相可控整流器(3)中的可控矽觸發脈衝由觸發脈衝形成器(9)提供，而它受三相同步變壓器(8)輸出的同步電壓控制，使觸發脈衝與主迴路電源同步，並且觸發脈衝的相移同時受電壓調節器(7)的輸出信號和經隔離放大器(6)放大的電流取樣(4)信號控制。當負載一定時，通過調節電壓調節器的輸出信號，可改變觸發脈衝的移相角，即改變了可控矽的導通角，使整流輸出電壓可調，當電壓調節器的輸出信號一定時(即輸出電壓一定)，而由於某種原因(如負載變小)使電流增大，則通過電流取樣信號對觸發脈衝形成器形成的脈衝的移相，可控矽導通角增加，輸出電壓減小，由於其負反饋作用，保持輸出電流穩定。下面分述各部分的實現方式
1、三相電源專用工業電網(需要變壓器隔離)或TZH交流同步發電機產生的三相交流電源。
2、相序指示相序指示由交流分壓器(圖2)實現，當相序正確時，交流指示燈Z亮，否則燈暗。
3、三相可控整流器採用如圖3所示的三相半控橋式整流電路。改變可控矽觸發脈衝的移相角即可改變整流輸出電壓。
4、電流取樣在輸出迴路中串入相當功率的標準電阻(圖3中的R標)，其兩端的電壓降即為電流取樣信號。
5、濾波器採用LC濾波器(圖4)，其外平特性好，帶負載能力強。
6、隔離放大器電流取樣信號送入隔離放大器AD202放大，其放大倍數決定於標準電阻R標的大小，放大後的信號應小於0.4伏。
7、電壓調節器電壓調節器可由結型場效應管形成的穩流源在電位器W產生的可調輸出電壓V2組成(圖5)。
8、同步變壓器同步變壓器輸入端接電源主迴路，其付繞組接入觸發脈衝形成器(9)，輸入與輸出電壓比為220V30V。
9、觸發脈衝形成器單相觸發脈衝形成器的電路表示在圖6。
由同步變壓器的付繞組引入的同步電壓送入鋸齒波形成器(R1，C1，T1)，其輸出的鋸齒波送入移相控制器(T2，T3，T4)的T2控制端T2b，而由電流反饋和電壓調節器送入的信號V1和V2經減法器(CA3140)組合產生的直流控制信號V3送入移相控制器的T4b端，因此移相控制器輸出的脈衝與主電源同步，且其相位隨直流控制信號V3的大小而改變。它經T5倒相和T6功放由脈衝變壓器送入可控矽的觸發端G。
由以上電路組裝調試的直流電源，經測試和應用具有如下特點輸出電壓0～450伏連續可調。
最大輸出電流50安培電流穩定負載變化±35％，電流變化＜5％負載變化±5％，電流變化＜1％輸出端短路，輸出電流限制在一定值。
當電流取樣引入最大時，短路電流小於7安培，當電流取樣引入最小時，短路電流小於60安培。
權利要求1.一種大功率直流穩流電源，包括三相電源(1)，相序指示(2)，三相可控整流器(3)，電流取樣器(4)，濾波器(5)，其特徵在於它還包括與三相電源(1)相連的三相同步變壓器(8)，由(8)輸出的同步電壓控制的，向可控整流器(3)提供觸發脈衝的觸發脈衝形成器(9)，與(9)相連並控制其相移的電壓調節器(7)和隔離放大器(6)。
專利摘要一種大功率直流穩流電源，屬交流電和直流電之間變換的電源設備。它在通常的三相電源(1)，相序指示(2)，整流器(3)，電流取樣器(4)，濾波器(5)主電路基礎上，採用隔離放大器(6)放大取樣電流信號，通過負反饋由觸發脈衝形成器(9)控制(3)的導通角，實現高電壓(0—450伏)，大電流(0—50A)的穩流直流輸出。
本設計電流是難得的大功率直流穩流電源，具有廣泛的用途。
文檔編號G05F1/10GK2187808SQ93235679
公開日1995年1月18日 申請日期1993年12月21日 優先權日1993年12月21日
發明者徐趙容, 董瑞春 申請人:長春地質學院地物系