大功率高壓電源快速短路保護裝置製造方法
2023-10-06 18:25:54
大功率高壓電源快速短路保護裝置製造方法
【專利摘要】一種大功率高壓電源快速短路保護裝置，屬於電力電子領域的電源分支。六個交流電子開關K11、K12、K21、K22、K31、K32，三個霍爾電流檢測器H11、H21、H31，電流取樣功率管驅動控制單元，十二脈整流電路，調整管和穩壓穩流控制單元。三相工頻電源A、B、C分別和大功率交流電子開關K11、K21、K31的一端相連接，電子開關K11、K21、K31的另一端分別與霍爾電流檢測器H11、H21、H31的一端相連接，霍爾電流檢測器H11、H21、H31的另一端分別與高壓變壓器的初級a相繞組的a1端、b相繞組的b1端、c相繞組的c1端相連接；本電源過載或短路時，本電源發生過載或短路時，能快速切斷交流輸入電源和快速釋放變壓器電磁能量以保護機內功率器件或負載設備。
【專利說明】大功率高壓電源快速短路保護裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於電力電子領域的電源分支，是提供一種大功率高壓電源發生過載或短路時快速切斷交流輸入電源和快速釋放變壓器電磁能量以保護機內功率器件或負載設備的一種裝置。
【背景技術】
[0002]傳統的大功率高壓電源一般都是禁止短路的，因為半導體功率器件，在發生過載的時間超過幾十微秒時，就可能造成器件的損壞。而傳統的大功率高壓電源發生過載或短路的保護方法是依靠接觸器的觸點斷開或關斷可控矽來切斷輸入工頻電源的，由於切斷工頻電源的時間在十毫秒?幾十毫秒之間，對大功率高壓電源內部的大功率半導體器件或負載設備內部的大功率半導體器件是起不到有效的保護作用的。其次，傳統的低壓小功率電源常常採用限流的方法實現電源短路保護，但這種簡單的方法用於大功率高壓電源的短路保護是完全失效的，因為在短路瞬間，由電網和高壓變壓器所提供的高電壓和大電流會全部加在電源的調整管上，使調整管瞬間毀壞。在大功率高壓電源的使用過程中，常常因電源內部故障、用戶負載內部故障、用戶在調試自身設備的過程中，因人工操作不慎等原因而造成電源過載或短路，從而損壞電源本身或損壞用戶設備的事會經常發生，有的負載例如速調管等，其價值在幾十萬元以上，一旦損壞其經濟損失是很大的。因此，需要一種能夠快速有效的保護措施來保護電源設備或用戶設備。
【發明內容】
[0003]為了解決上述問題，本發明提供一種大功率高壓電源快速短路保護裝置。
[0004]本發明包括一個大功率高壓變壓器，六個交流電子開關K11、K12、K21、K22、K31、K32，三個霍爾電流檢測器H11、H21、H31，電流取樣功率管驅動控制單元，十二脈整流電路，調整管和穩壓穩流控制單元。三相工頻電源A、B、C分別和大功率交流電子開關KU、K21、K31的一端相連接，所述電子開關K11、K21、K31的另一端分別與霍爾電流檢測器Η11、Η21、Η31的一端相連接，所述霍爾電流檢測器Η11、Η21、Η31的另一端分別與高壓變壓器的初級a相繞組的al端、b相繞組的bl端、c相繞組的Cl端相連接，所述高壓變壓器的初級a相繞組的a2端與b相繞組的bl端相連接，所述高壓變壓器的b相繞組的b2端與c相繞組的Cl端相連接，所述高壓變壓器的c相繞組的c2端與a相繞組的al端相連接；
在高壓變壓器的初級a相繞組的al端接電子開關K12的一端，所述電子開關K12的另一端接所述高壓變壓器的初級a相繞組的a2端，所述高壓變壓器的初級b相繞組的bl端接電子開關K22的一端，所述電子開關K22的另一端接所述高壓變壓器的初級b相繞組的b2端；所述高壓變壓器的初級c相繞組的Cl端接電子開關K32的一端，所述電子開關K32的另一端接所述高壓變壓器的初級c相繞組的c2端。所述高壓變壓器的次級繞組a3a4、b3b4、c3c4按三角形接法，其三個輸出端與十二脈整流電路的三個輸入端相連接，所述高壓變壓器的次級繞組a5a6、b5b6、c5c6按星形接法，其三個輸出端與所述十二脈整流電路的另三個輸入端相連接，所述十二脈整流電路的輸出正端與調整管V41的集電極相連，所述調整管V41的發射極與電源輸出正端子相連接。所述十二脈整流電路的輸出負端與所述電源輸出負端子相連接，所述調整管V41為絕緣柵雙極型電晶體。
[0005]所述霍爾電流檢測器H11、H21、H31的輸出信號送入電流取樣功率管驅動單元，所述電流取樣功率管驅動單元的輸出信號送入電子開關K11、K21、K31、K12、K22、K32的控制端，所述電子開關Κ11、Κ21、Κ31、Κ12、Κ22、Κ32的通斷狀態受所述電流取樣功率管驅動單元控制，穩壓穩流控制單元的輸出信號送入調整管V41的柵極，所述調整管V41的工作狀態受所述穩壓穩流控制單元控制。
[0006]本發明所述的快速交流電子開關Κ11、Κ21、Κ31、Κ12、Κ22、Κ32，分別是由一個單相
整流橋和一個大功率開關器件所組成。所述單相整流橋是由四個二極體組成，所述大功率開關器件為絕緣柵雙極型電晶體。所述十二脈整流電路是由兩組三相整流橋所組成，所述調整管V41為絕緣柵雙極型電晶體。
[0007]A相工頻電源和二極體Dll的正極、二極體D12的負極相連接，所述二極體Dll的負極、二極體D13的負極和絕緣柵雙極型電晶體Vll的集電極相連接，所述二極體D12的正極、二極體D14的正極和所述絕緣柵雙極型電晶體Vll的發射極相連接，所述二極體D14的負極、所述二極體D13的正極和霍爾電流檢測器Hll的一端相連接，所述霍爾電流檢測器Hll的另一端與高壓變壓器的初級a相繞組的al端相連接，所述高壓變壓器的初級a相繞組的a2端與二極體D15的正極、二極體D16的負極相連接，所述二極體D15的負極、二極體D17的負極和絕緣柵雙極型電晶體V12的集電極相連接，二極體D16的正極、二極體D18的正極和所述絕緣柵雙極型電晶體V12的發射極相連接，所述二極體D18的負極、所述二極體D17的正極與所述高壓變壓器的初級a相繞組的al端相連接。
[0008]B相工頻電源和二極體D21的正極、二極體D22的負極相連接，所述二極體D21的負極、二極體D23的負極和絕緣柵雙極型電晶體V21的集電極相連接，所述二極體D22的正極、二極體D24的正極和所述絕緣柵雙極型電晶體V21的發射極相連接，所述二極體D24的負極、所述二極體D23的正極和霍爾電流檢測器H21的一端相連接，所述霍爾電流檢測器H21的另一端與高壓變壓器的初級b相繞組的bl端相連接，所述高壓變壓器的初級b相繞組的b2端與二極體D25的正極、二極體D26的負極相連接，所述二極體D25的負極、二極體D27的負極和絕緣柵雙極型電晶體V22的集電極相連接，二極體D26的正極、二極體D28的正極和所述絕緣柵雙極型電晶體V22的發射極相連接，所述二極體D28的負極、所述二極體D27的正極與高壓變壓器的初級b相繞組的bl端相連接。
[0009]C相工頻電源和二極體D31的正極、二極體D32的負極相連接，所述二極體D31的負極、二極體D33的負極和絕緣柵雙極型電晶體V31的集電極相連接，所述二極體D32的正極、二極體D34的正極和所述絕緣柵雙極型電晶體V31的發射極相連接，所述二極體D34的負極、所述二極體D33的正極和所述霍爾電流檢測器H31的一端相連接，所述霍爾電流檢測器H31的另一端與高壓變壓器的初級c相繞組的Cl端相連接，所述高壓變壓器的初級c相繞組的c2端與二極體D35的正極、二極體D36的負極相連接，所述二極體D35的負極、二極體D37的負極和絕緣柵雙極型電晶體V32的集電極相連接，二極體D36的正極、二極體D38的正極和所述絕緣柵雙極型電晶體V32的發射極相連接，所述二極體D38的負極、所述二極體D37的正極與所述高壓變壓器的初級c相繞組的Cl端相連接。[0010]霍爾電流檢測器H11、H21、H31的輸出信號送入電流取樣功率管驅動單元，所述電流取樣功率管驅動單元的輸出信號送入絕緣柵雙極型電晶體VI1、V21、V31的柵極，高壓變壓器的初級a相繞組的a2端與b相繞組的bl端相連接，所述高壓變壓器的初級b相繞組的b2端與c相繞組的Cl端相連接，所述高壓變壓器的初級c相繞組的c2端與a相繞組的a I端相連接。
[0011]本發明所述的高壓變壓器的次級共有a3 a4、b3 b4、c3 c4、a5a6、b5b6、c5c6六個繞組，所述高壓變壓器的次級a3 a4繞組的a3端與c3 c4繞組的c4端、二極體D41的正端、二極體D42的負端相連接，所述高壓變壓器的次級a3 a4繞組的a4端與b3 b4繞組的b3端、二極體D43的正極、二極體D44的負極相連接，所述高壓變壓器的次級b3 b4繞組的b4端與c3 c4繞組的c3端、二極體D45的正極、二極體D46的負極相連接，所述二極體D41的負極與所述二極體D43的負極、所述二極體D45的負極、絕緣柵雙極型電晶體V41的集電極相連接，所述絕緣柵雙極型電晶體V41的發射極與電源輸出正端子相連接，所述二極體D42的正極與所述二極體D44的正極、所述二極體D46的正極、二極體D51的負極、二極體D53的負極、二極體D55的負極相連接，所述高壓變壓器的次級a5a6繞組的a5端與所述二極體D51的正端、二極體D52的負端相連接，所述高壓變壓器的次級b5b6繞組的b5端與所述二極體D53的正極、二極體D54的負極相連接，所述高壓變壓器的次級c5c6繞組的c5端與所述二極體D55的正極、二極體D56的負極相連接，所述二極體D52的正極與所述二極體D54的正極、所述二極體D56的正極、所述電源輸出負端子相連接，所述高壓變壓器的次級a5a6繞組的a6端與b5b6繞組的b6端、c5c6繞組的c6端相連接。
[0012]本發明一種大功率高壓電源快速短路保護裝置，具體工作原理:下面以A相為例敘述工作原理。在電源正常工作時，絕緣柵雙極型電晶體Vll導通，絕緣柵雙極型電晶體V12關斷。當A相工頻電源的電流流向高壓變壓器的半個周期中，A相工頻電流通過二極體Dll流向絕緣柵雙極型電晶體Vll的集電極，再經Vll的發射極、D14、霍爾電流檢測器Hll流向三相高壓變壓器的a相初級繞組的起始端al。而當高壓變壓器的電流流向A相工頻電源的半個周期中，高壓變壓器的a相初級繞組的al端流出的電流，通過霍爾電流檢測器H11、二極體D13流向絕緣柵雙極型電晶體Vll的集電極，再經Vll的發射極、D12流向A相工頻電源。因此，在所述絕緣柵雙極型電晶體Vll開通的情況下，雖然在電路中存在二極體D11、D12、D13、D14，但這並不影響A相電源和所述高壓大功率變壓器之間的能量出傳輸。由於在電源正常工作時，絕緣柵雙極型電晶體V12關斷，因此二極體D15、D16、D17、D18均處關斷狀態，在電路中不起作用。由於電路對稱，當電源正常工作時，工頻電源的B，C兩相和所述高壓變壓器b，c兩項初級繞組的工作狀態與A相類似，二極體D21、D22、D23、D24、D31、D32、D33、D34 與 D11、D12、D13、D14 的工作狀態相類似，二極體 D25、D26、D27、D28、D35、D36、D37、D38與D15、D16、D17、D18的工作狀態相類似，霍爾電流檢測器H21、H31與Hll的工作狀態相類似，絕緣柵雙極型電晶體V21、V31與Vll的工作狀態相類似，絕緣柵雙極型電晶體V22、V32與V12的工作狀態相類似，不再重覆敘述。
[0013]在高壓變壓器的次級，有兩組三相繞組，其中a3 a4、b3 b4、c3 c4三個繞組按三相三角形接法和二極體D41、D42、D43、D44、D45、D46組成一個三相六脈整流橋，而所述高壓變壓器的次級繞組a5a6、b5b6、c5c6按星形接法和二極體D51、D52、D53、D54、D55、D56組成另一個三相六脈整流橋，這兩個三相六脈整流橋相串聯組成一個三相十二脈整流橋，該十二脈整流橋的輸出正端電流經調整管V41流向電源的輸出正端子供用戶設備使用，而該十二脈整流橋的輸出負端與電源的輸出負端子相連，供用戶設備使用。所述調整管V41的柵極受穩壓穩流控制單元的控制，使電源工作在穩壓穩流狀態。
[0014]在電源發生過載或短路時，使高壓變壓器的次級繞組電流明顯變大，進而使高壓變壓器的初級繞組電流明顯變大，進而使流過霍爾電流檢測器Hll的電流明顯變大，此電流信號送至電流取樣功率管驅動控制單元，電流取樣功率管驅動控制單元發出信號，在幾個微秒內快速關斷絕緣柵雙極型電晶體VII，使二極體D11、D12、D13、D14均處關斷狀態，快速切斷A相工頻電流。此時，絕緣柵雙極型電晶體Vl 2在幾個微秒內快速導通，此時，若高壓變壓器a相繞組激發出來的電勢，其al端的電勢高於a2端，al端的電流將通過二極體D17流向絕緣柵雙極型電晶體V12的集電極，再經V12的發射極、D16流向高壓變壓器的a相初級繞組的a2端，勢同將al，a2兩端的電勢短路，迅速釋放高壓變壓器中磁能。若在電源發生過載或短路的瞬間，高壓變壓器a相繞組激發出來的電勢，其a2端的電勢高於al端，a2端的電流將通過二極體D15流向絕緣柵雙極型電晶體V12的集電極，再經V12的發射極、D18流向高壓變壓器的a相初級繞組的al端，亦勢同將a2，al兩端的電勢短路，迅速釋放高壓變壓器中的磁能，避免由於大功率變壓器磁能通過變壓器次級繞組釋放，從而變壓器次級繞組激發出高電壓損壞電源內部器件或用戶設備內部器件，達到本發明的技術目的。由於電路對稱，在電源發生過載或短路時，工頻電源的B，C兩相和所述高壓變壓器b，c兩項初級繞組的工作狀態與A相類似，二極體D21、D22、D23、D24、D31、D32、D33、D34與Dll、D12、D13、D14 的工作狀態相類似，二極體 D25、D26、D27、D28、D35、D36、D37、D38 與 D15、D16、D17、D18的工作狀態相類似，霍爾電流檢測器H21、H31與Hll的工作狀態相類似，絕緣柵雙極型電晶體V21、V31與Vll的工作狀態相類似，絕緣柵雙極型電晶體V22、V32與V12的工作狀態相類似。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的一種結構示意圖；
圖2為本發明的一種電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，本大功率高壓電源快速短路保護裝置，包括一個大功率高壓變壓器1，六個交流電子開關K11、K12、K21、K22、K31、K32，三個霍爾電流檢測器Hll、H21、H31，電流取樣功率管驅動控制單元2，十二脈整流電路3，調整管V41和穩壓穩流控制單元5 ;三相工頻電源A、B、C分別和大功率交流電子開關K11、K21、K31的一端相連接，電子開關K11、K21、K31的另一端分別與霍爾電流檢測器Hl1、H21、H31的一端相連接，霍爾電流檢測器H11、H21、H31的另一端分別與高壓變壓器的初級a相繞組的al端、b相繞組的bl端、c相繞組的Cl端相連接，高壓變壓器I的初級a相繞組的a2端與b相繞組的bl端相連接，高壓變壓器I的b相繞組的b2端與c相繞組的Cl端相連接，高壓變壓器I的c相繞組的c2端與a相繞組的al端相連接；
在高壓變壓器I的初級a相繞組的al端接電子開關K12的一端，電子開關K12的另一端接高壓變壓器I的初級a相繞組的a2端，高壓變壓器的初級b相繞組的bl端接電子開關K22的一端，電子開關K22的另一端接高壓變壓器I的初級b相繞組的b2端；高壓變壓器I的初級c相繞組的Cl端接電子開關K32的一端，電子開關K32的另一端接高壓變壓器的初級c相繞組的c2端。高壓變壓器I的次級繞組a3a4、b3b4、c3c4按三角形接法，其三個輸出端與十二脈整流電路3的三個輸入端相連接，高壓變壓器I的次級繞組a5a6、b5b6、c5c6按星形接法，其三個輸出端與十二脈整流電路3的另三個輸入端相連接，十二脈整流電路3的輸出正端與調整管V41的集電極相連，調整管V41的發射極與電源輸出正端子相連接。十二脈整流電路3的輸出負端與電源輸出負端子相連接，調整管V41為絕緣柵雙極型電晶體。
[0017]霍爾電流檢測器Hll、H21、H31的輸出信號送入電流取樣功率管驅動單元2，電流取樣功率管驅動單元2的輸出信號送入電子開關K11、K21、K31、K12、K22、K32的控制端，電子開關Κ11、Κ21、Κ31、Κ12、Κ22、Κ32的通斷狀態受電流取樣功率管驅動單元2控制，穩壓穩流控制單元5的輸出信號送入調整管V41的柵極，調整管V41的工作狀態受所述穩壓穩流控制單元5控制。
[0018]如圖1、2所示，快速交流電子開關1(11、1(21、1(31、1(12、1(22、1(32，分別是由一個單相整流橋6和一個大功率開關器件7所組成，單相整流橋6是由四個二極體8組成，大功率開關器件7為絕緣柵雙極型電晶體，十二脈整流電路3是由兩組三相整流橋9所組成，調整管V41為絕緣柵雙極型電晶體。
[0019]A相工頻電源和二極體Dll的正極、二極體D12的負極相連接，二極體Dll的負極、二極體D13的負極和絕緣柵雙極型電晶體Vll的集電極相連接，二極體D12的正極、二極體D14的正極和絕緣柵雙極型電晶體Vll的發射極相連接，二極體D14的負極、二極體D13的正極和霍爾電流檢測器Hll的一端相連接，霍爾電流檢測器Hll的另一端與高壓變壓器的初級a相繞組的al端相連接，高壓變壓器I的初級a相繞組的a2端與二極體D15的正極、二極體D16的負極相連接，二極體D15的負極、二極體D17的負極和絕緣柵雙極型電晶體V12的集電極相連接，二極體D16的正極、二極體D18的正極和絕緣柵雙極型電晶體V12的發射極相連接，二極體D18的負極、二極體D17的正極與高壓變壓器I的初級a相繞組的a I端相連接。
[0020]B相工頻電源和二極體D21的正極、二極體D22的負極相連接，二極體D21的負極、二極體D23的負極和絕緣柵雙極型電晶體V21的集電極相連接，二極體D22的正極、二極體D24的正極和所述絕緣柵雙極型電晶體V21的發射極相連接，二極體D24的負極、二極體D23的正極和霍爾電流檢測器H21的一端相連接，霍爾電流檢測器H21的另一端與高壓變壓器I的初級b相繞組的bl端相連接，高壓變壓器I的初級b相繞組的b2端與二極體D25的正極、二極體D26的負極相連接，二極體D25的負極、二極體D27的負極和絕緣柵雙極型電晶體V22的集電極相連接，二極體D26的正極、二極體D28的正極和所述絕緣柵雙極型電晶體V22的發射極相連接，二極體D28的負極、二極體D27的正極與高壓變壓器I的初級b相繞組的bl端相連接。
[0021]C相工頻電源和二極體D31的正極、二極體D32的負極相連接，二極體D31的負極、二極體D33的負極和絕緣柵雙極型電晶體V31的集電極相連接，二極體D32的正極、二極體D34的正極和所述絕緣柵雙極型電晶體V31的發射極相連接，二極體D34的負極、二極體D33的正極和霍爾電流檢測器H31的一端相連接，霍爾電流檢測器H31的另一端與高壓變壓器I的初級C相繞組的Cl端相連接，高壓變壓器I的初級C相繞組的C2端與二極體D35的正極、二極體D36的負極相連接，二極體D35的負極、二極體D37的負極和絕緣柵雙極型電晶體V32的集電極相連接，二極體D36的正極、二極體D38的正極和所述絕緣柵雙極型電晶體V32的發射極相連接，二極體D38的負極、二極體D37的正極與高壓變壓器的初級c相繞組的cl端相連接。
[0022]霍爾電流檢測器Hll、H21、H31的輸出信號送入電流取樣功率管驅動單元2，電流取樣功率管驅動單元2的輸出信號送入絕緣柵雙極型電晶體VI1、V2UV31的柵極，高壓變壓器I的初級a相繞組的a2端與b相繞組的bl端相連接，高壓變壓器的初級b相繞組的b2端與c相繞組的Cl端相連接，高壓變壓器I的初級c相繞組的c2端與a相繞組的al端相連接。
[0023]如圖1、2所示，高壓變壓器I的次級共有a3 a4、b3 b4、c3 c4、a5a6、b5b6、c5c6六個繞組，高壓變壓器I的次級a3 a4繞組的a3端與c3 c4繞組的c4端、二極體D41的正端、二極體D42的負端相連接，高壓變壓器I的次級a3 a4繞組的a4端與b3 b4繞組的b3端、二極體D43的正極、二極體D44的負極相連接，高壓變壓器I的次級b3 b4繞組的b4端與c3 c4繞組的c3端、二極體D45的正極、二極體D46的負極相連接,二極體D41的負極與所述二極體D43的負極、二極體D45的負極、絕緣柵雙極型電晶體V41的集電極相連接，絕緣柵雙極型電晶體V41的發射極與電源輸出正端子相連接，二極體D42的正極與二極體D44的正極、二極體D46的正極、二極體D51的負極、二極體D53的負極、二極體D55的負極相連接，高壓變壓器I的次級a5a6繞組的a5端與二極體D51的正端、二極體D52的負端相連接，高壓變壓器的次級b5b6繞組的b5端與二極體D53的正極、二極體D54的負極相連接，高壓變壓器的次級c5c6繞組的c5端與二極體D55的正極、二極體D56的負極相連接，二極體D52的正極與二極體D54的正極、二極體D56的正極、電源輸出負端子相連接，高壓變壓器I的次級a5a6繞組的a6端與b5b6繞組的b6端、c5c6繞組的c6端相連接。
【權利要求】
1.一種大功率高壓電源快速短路保護裝置，其特徵是:包括一個大功率高壓變壓器，六個交流電子開關1(11、1(12、1(21、1(22、1(31、1(32，三個霍爾電流檢測器H11、H21、H31，電流取樣功率管驅動控制單元，十二脈整流電路，調整管和穩壓穩流控制單元；其特徵還在於三相工頻電源A、B、C分別和大功率交流電子開關K11、K21、K31的一端相連接，所述電子開關Kl 1、Κ21、Κ31的另一端分別與霍爾電流檢測器Hl 1、Η21、Η31的一端相連接，所述霍爾電流檢測器Η11、Η21、Η31的另一端分別與高壓變壓器的初級a相繞組的al端、b相繞組的bl端、c相繞組的Cl端相連接，所述高壓變壓器的初級a相繞組的a2端與b相繞組的bl端相連接，所述高壓變壓器的b相繞組的b2端與c相繞組的Cl端相連接，所述高壓變壓器的c相繞組的c2端與a相繞組的al端相連接； 在高壓變壓器的初級a相繞組的al端接電子開關K12的一端，所述電子開關K12的另一端接所述高壓變壓器的初級a相繞組的a2端，所述高壓變壓器的初級b相繞組的bl端接電子開關K22的一端，所述電子開關K22的另一端接所述高壓變壓器的初級b相繞組的b2端；所述高壓變壓器的初級c相繞組的Cl端接電子開關K32的一端，所述電子開關K32的另一端接所述高壓變壓器的初級c相繞組的c2端；所述高壓變壓器的次級繞組a3a4、b3b4、c3c4按三角形接法，其三個輸出端與十二脈整流電路的三個輸入端相連接，所述高壓變壓器的次級繞組a5a6、b5b6、c5c6按星形接法，其三個輸出端與所述十二脈整流電路的另三個輸入端相連接，所述十二脈整流電路的輸出正端與調整管V41的集電極相連，所述調整管V41的發射極與電源輸出正端子相連接；所述十二脈整流電路的輸出負端與所述電源輸出負端子相連接，所述調整管V41為絕緣柵雙極型電晶體； 所述霍爾電流檢測器H11、H21、H31的輸出信號送入電流取樣功率管驅動單元，所述電流取樣功率管驅動單元的輸出信號送入電子開關K11、K21、K31、K12、K22、K32的控制端，所述電子開關Κ11、Κ21、Κ31、Κ12、Κ22、Κ32的通斷狀態受所述電流取樣功率管驅動單元控制，穩壓穩流控制單元的輸出信號送入調整管V41的柵極，所述調整管V41的工作狀態受所述穩壓穩流控制單元控制。
2.根據權利I要求所述的一種大功率高壓電源快速短路保護裝置電路其特徵在於所述快速交流電子開關1(11、1(21、1(31、1(12、1(22、1(32，分別是由一個單相整流橋和一個大功率開關器件所組成，所述單相整流橋是由四個二極體組成，所述大功率開關器件為絕緣柵雙極型電晶體，所述十二脈整流電路是由兩組三相整流橋所組成，所述調整管V41為絕緣柵雙極型電晶體； A相工頻電源和二極體DlI的正極、二極體D12的負極相連接，所述二極體DlI的負極、二極體D13的負極和絕緣柵雙極型電晶體Vll的集電極相連接，所述二極體D12的正極、二極體D14的正極和所述絕緣柵雙極型電晶體Vll的發射極相連接，所述二極體D14的負極、所述二極體D13的正極和霍爾電流檢測器Hll的一端相連接，所述霍爾電流檢測器Hll的另一端與高壓變壓器的初級a相繞組的al端相連接，所述高壓變壓器的初級a相繞組的a2端與二極體D15的正極、二極體D16的負極相連接，所述二極體D15的負極、二極體D17的負極和絕緣柵雙極型電晶體V12的集電極相連接，二極體D16的正極、二極體D18的正極和所述絕緣柵雙極型電晶體V12的發射極相連接，所述二極體D18的負極、所述二極體D17的正極與所述高壓變壓器的初級a相繞組的al端相連接； B相工頻電源和二極體D21的正極、二極體D22的負極相連接，所述二極體D21的負極、二極體D23的負極和絕緣柵雙極型電晶體V21的集電極相連接，所述二極體D22的正極、二極體D24的正極和所述絕緣柵雙極型電晶體V21的發射極相連接，所述二極體D24的負極、所述二極體D23的正極和霍爾電流檢測器H21的一端相連接，所述霍爾電流檢測器H21的另一端與高壓變壓器的初級b相繞組的bl端相連接，所述高壓變壓器的初級b相繞組的b2端與二極體D25的正極、二極體D26的負極相連接，所述二極體D25的負極、二極體D27的負極和絕緣柵雙極型電晶體V22的集電極相連接，二極體D26的正極、二極體D28的正極和所述絕緣柵雙極型電晶體V22的發射極相連接，所述二極體D28的負極、所述二極體D27的正極與高壓變壓器的初級b相繞組的bl端相連接； C相工頻電源和二極體D31的正極、二極體D32的負極相連接，所述二極體D31的負極、二極體D33的負極和絕緣柵雙極型電晶體V31的集電極相連接，所述二極體D32的正極、二極體D34的正極和所述絕緣柵雙極型電晶體V31的發射極相連接，所述二極體D34的負極、所述二極體D33的正極和所述霍爾電流檢測器H31的一端相連接，所述霍爾電流檢測器H31的另一端與高壓變壓器的初級c相繞組的Cl端相連接，所述高壓變壓器的初級c相繞組的c2端與二極體D35的正極、二極體D36的負極相連接，所述二極體D35的負極、二極體D37的負極和絕緣柵雙極型電晶體V32的集電極相連接，二極體D36的正極、二極體D38的正極和所述絕緣柵雙極型電晶體V32的發射極相連接，所述二極體D38的負極、所述二極體D37的正極與所述高壓變壓器的初級c相繞組的Cl端相連接； 霍爾電流檢測器H11、H21、H31的輸出信號送入電流取樣功率管驅動單元，所述電流取樣功率管驅動單元的輸出信號送入絕緣柵雙極型電晶體VI1、V21、V31的柵極，高壓變壓器的初級a相繞組的a2端與b相繞組的bl端相連接，所述高壓變壓器的初級b相繞組的b2端與c相繞組的Cl端相連接， 所述高壓變壓器的初級c相繞組的c2端與a相繞組的al端相連接。
3.根據權利要求1所述的一種大功率高壓電源快速短路保護裝置電路其特徵在於所述高壓變壓器的次級共有a3 a4、b3 b4、c3 c4、a5a6、b5b6、c5c6六個繞組，所述高壓變壓器的次級a3 a4繞組的a3端與c3 c4繞組的c4端、二極體D41的正端、二極體D42的負端相連接，所述高壓變壓器的次級a3 a4繞組的a4端與b3 b4繞組的b3端、二極體D43的正極、二極體D44的負極相連接，所述高壓變壓器的次級b3 b4繞組的b4端與c3 c4繞組的c3端、二極體D45的正極、二極體D46的負極相連接，所述二極體D41的負極與所述二極體D43的負極、所述二極體D45的負極、絕緣柵雙極型電晶體V41的集電極相連接，所述絕緣柵雙極型電晶體V41的發射極與電源輸出正端子相連接，所述二極體D42的正極與所述二極體D44的正極、所述二極體D46的正極、二極體D51的負極、二極體D53的負極、二極體D55的負極相連接，所述高壓變壓器的次級a5a6繞組的a5端與所述二極體D51的正端、二極體D52的負端相連接，所述高壓變壓器的次級b5b6繞組的b5端與所述二極體D53的正極、二極體D54的負極相連接，所述高壓變壓器的次級c5c6繞組的c5端與所述二極體D55的正極、二極體D56的負極相連接，所述二極體D52的正極與所述二極體D54的正極、所述二極體D56的正極、所述電源輸出負端子相連接，所述高壓變壓器的次級a5a6繞組的a6端與b5b6繞組的b6端、c5c6繞組的c6端相連接。
【文檔編號】H02M1/32GK103647257SQ201310685722
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月16日 優先權日:2013年12月16日
【發明者】宋文弟, 夏建中, 徐君龍 申請人:揚州雙鴻電子有限公司, 揚州西康尼克電氣機械有限公司