專利名稱：大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種直流電源，尤其涉及一種大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源。
本實用新型是對由本申請人申請的ZL97213524.3號專利的改進。原專利存在電路較復(fù)雜，只能得到一種電源一電壓源，對輸出電壓低于220V的工況下也要采用笨重的變壓器等缺陷。
本實用新型的目的在于克服上述大功率穩(wěn)壓電源所存在的缺陷，提供一種可輸出直流電壓和直流電流兩種電源，電路更加簡單，輸出的電壓電流可連續(xù)調(diào)節(jié)，在輸出電壓低于220V的工況下，可省去變壓器的大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源。
本實用新型的目的是通過以下方式實現(xiàn)的該大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源包括控制電路、直流電壓形成電路、過壓過流報警保護電路、短路報警保護電路、輸出直流電壓電流的數(shù)字顯示系統(tǒng)，其特征是由直流電壓電流形成電路取代直流電壓形成電路，直流電壓電流形成電路由主直流電壓電流形成電路、輔助直流電壓電流形成電路和直流電壓電流濾波電路構(gòu)成，主直流電壓電流形成電路由電阻R25、二極管D26、D27、D29、D30、D34、電容C11、C13、雙向可控硅BCR1、變壓器B2次級和開關(guān)K2組成；輔助直流電壓電流形成電路由電阻R25、二極管D26、D27、D28、D31、D32、D33電容C11、C12、雙向可控硅BCR1、變壓器B2次級、開關(guān)管IGBT組成；直流電壓電流濾波電路由電容C13、變壓器B4初級組成。
在本實用新型中，當(dāng)將其用于輸出電壓低于220V的工況下時，可采用簡化直流電壓電流形成電路，省去變壓器，該簡化的直流電壓電流形成電路由雙向可控硅BCR2、二極管D35、D36、D37、D38、D39、D40、電容C15、C16、Cp1、CQ1組成。
在本實用新型中，適用于輸出電壓低于220V工況，不用變壓器的另一種簡化直流電壓電流形成電路由雙向可控硅BCR3、二極管D45、D46、D47、D48、D49、D50、D52、電容C20、CP21、CP22、CQ21、CQ22組成。
在本實用新型中，通過電感LA、LB、LC將三個單相大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源與三相交流電源連接即可構(gòu)成三相大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源。
在本實用新型中，如輸出電壓低于380V，則可省去變壓器，采用簡化三相直流電壓電流形成電路，該電路由二極管D54、D55、D56、D57、D58、電容C21、C22、CP3、CQ3組成。
本實用新型的大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源既可以作為直流電壓源，也可以作為電流源；既可以輸出工業(yè)上所需的高壓、大電流，也可以輸出低壓、小電流；適用于工業(yè)、科研等部門。
本實用新型與ZL97213524.3穩(wěn)壓電壓相比有以下突出的特點1、采用了LM324、NE555等集成電路采用全波整流后再開關(guān)電路，使控制電路省了一半；2、輔助直流電壓電流形成電路采用全波整流后再開關(guān)電路，使控制電路省了一半；3、改變了反饋電壓的來源，從而得到了兩種電源——電壓源和電流源；4、在電源輸入端采用了雙向可控硅調(diào)壓電路，使輸出電壓電流可連續(xù)調(diào)節(jié)，5、由于壓控振蕩器受三路電壓、電流控制、控制電路又采用了運算放大器電路，在負載變動時，穩(wěn)壓性能得到提高；6、對輸出直流電壓低于220V(單相)或380V(三相)的電源可采用簡化直流電壓電流形成電路，省略了笨重的變壓器，大大降低了電源重量。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由附圖和實施例給出。


圖1為本實用新型單相大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源的電路原理圖；圖2為本實用新型三相大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源的電路原理圖；圖3為本實用新型輸出電壓低于220V工況下的簡化單相直流電壓電流形成電路圖；圖4為本實用新型輸出電壓低于220V工況下的簡化單相直流電壓電流形成電路圖；圖5為本實用新型輸出電壓低于380V工況下的簡化三相直流電壓電流形成電路圖；圖6為本實用新型的簡化輔助直流電壓源電路圖。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作更為詳細的說明。
實施例1參照圖1，該大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源由控制電路、直流電壓電流形成電路、過壓過流報警保護電路、短路報警保護電路和輸出直流電壓電流的數(shù)字顯示系統(tǒng)五部分組成。
控制電路包括輔助直流電壓源、壓控振蕩放大電路和控制壓控振蕩放大電路的控制電壓電流形成電路。輔助直流電壓源由變壓器B1、二極管D1、D2、D3、D4、D5、電容C1、C2、C3、C4、三極管BG1和集成塊7812構(gòu)成，其作用是產(chǎn)生整個控制電路所需的直流電壓。壓控振蕩放大電路由集成塊NE555、電阻R6、R8、R9、R10、R11、二極管D8、D9、D10、D60、D61、電容C6、C7、C8、C9和增強型場效應(yīng)管NMOS1構(gòu)成，其作用是產(chǎn)生頻率受控制電壓電流控制的方波，并加以放大。
控制壓控振蕩放大電路的控制電壓電流形成電路由a、b、c、d、e五部分組成，a部分由電阻R1、R2、R3、R4、R5、二極管D6、D7、電容C5及運算放大器(1、2、3)構(gòu)成；其作用是產(chǎn)生反映電源電壓波動的控制電壓；b部分由電阻R12、R13、R14、R15、二極管D12、D13、D14、D15、開關(guān)K1和運算放大器(5、6、7)構(gòu)成，其作用是產(chǎn)生反映輸出直流電壓波動的控制電壓；c部分由電阻R7、R12、R13、R14、R16、R18、二極管D12、D13、D14、D15、D16、D17、D18、開關(guān)K1、運算放大器(5、6、7)和運算放大器(12、13、14)構(gòu)成，其作用是產(chǎn)生反映輸出直流電壓波動的控制電流；d部分由電阻R13、R14、R15、R20、R21、二極管D12、D13、D14、D21、D22、電容C14、開關(guān)K1、變壓器B4初級、運算放大器(5、6、7)和運算放大器(8、9、10)構(gòu)成，其作用是產(chǎn)生反映輸出電流變化的控制電壓；e部分由電阻R7、R13、R14、R15、R16、R20、R21、二極管D12、D13、D14、D15、D16、D17、D18、D21、D2、D43、D59、電容C14、開關(guān)K1、變壓器B4初級、運算放大器(5、6、7)、運算放大器(8、9、10)和運算放大器(12、13、14)構(gòu)成，其作用是產(chǎn)生反映輸出電流變化的控制電流。
直流電壓電流形成電路由主直流電壓電流形成電路、輔助直流電壓電流形成電路和直流電壓電流濾波電路三部分組成，主直流電壓電流形成電路由電阻R25、二極管D26、D27、D29、D30、D34、電容C11、C13、雙向可控硅BCR1、變壓器B2次級和開關(guān)K2構(gòu)成；輔助直流電壓電流形成電路電阻R25、二極管D26、D27、D28、D31、D32、D33、電容C11、C12、雙向可控硅BCR1、變壓器B3次級、開關(guān)管IGBT組成；直流電壓電流濾波電路由電容C13、C14和變壓器B4初級組成，其作用是濾去輸出直流電壓電流中的波動部分；D29、D30陽級接在B2次級以接地為中心的對稱端鈕上，D29、D30的陰極接一起后再與D32、D34的陽極、IGBT的發(fā)射極接在一起，D34的陰極接在C13的正極上，C13的負極接地，D28、D31的陽極通過K2接在B2次級以接地為中心的對稱端鈕上，D28、D31的陰極接在一起，再與D33的陽極、D32的陰極、IGBT的集電極接在一起，D33的陰極接在C12的正極上，C12的負極接地。
過壓過流報警保護電路由電阻R17、R18、R19、二極管D19、D20、繼電器J2和增強型場效應(yīng)管NMOS2構(gòu)成，其作用是當(dāng)輸出直流電壓電流超過某個極限時，報警換檔或斷開電源。
短路報警保護電路由電阻R22、R23、R24、二極管D23、D24、D25、電容C10、繼電器J1和增強型場效應(yīng)管NMOS3構(gòu)成，其作用是當(dāng)輸出端短路時，斷開電源。
輸出直流電壓電流數(shù)字顯示系統(tǒng)由電壓數(shù)字顯示裝置K和電流數(shù)字顯示裝置L構(gòu)成，其作用是顯示輸出電壓電流的大小。
在本實用新型中，運算放大器(1、2、3)、(5、6、7)、(8、9、10)、(12、13、14)裝在集成塊LM324內(nèi)。
實施例2參照圖1、圖3，該大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源的控制電路、過壓過流報警保護電路、短路報警保護電路和輸出直流電壓電流的數(shù)字顯示系統(tǒng)與實施例1相同，與實施例1不同的是采用了簡化直流電壓電流形成電路，省去了變壓器。該簡化直流電源形成電路由雙向可控硅BCR2、二極管D35、D36、D37、D39、D40、電容C15、C16、CP1、CQ1組成，雙向可控硅BCR2的陰極與D35的陰極、D37的陽極接在一起作為一端，D36的陰極與D38的陽極接在一起作為另一端接在220V電源上或接在無中心軸頭的變壓器的次級上，D35、D36的陽極聯(lián)接點為本電路的接地點、D37、D38的陰極聯(lián)接點E為輸出端，E點為CQ1、D40、C15串聯(lián)后接地，構(gòu)成主直流電壓電流形成電路；E點與CP、C39、C16串聯(lián)后接地，與跨接在P、Q兩點之間的開關(guān)管IGBT構(gòu)成輔助直流電壓電流形成電路。
權(quán)利要求1.一種大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，包括控制電路、過壓、過流報警保護電路、短路報警保護電路和輸出直流電壓電流的數(shù)字顯示系統(tǒng)，其特征在于還包括直流電壓電流形成電路，該電路由主直流電壓電流形成電路、輔助直流電壓電流形成電路和直流電壓電流濾波電路三部分組成，主直流電壓電流形成電路由電阻(R25)、二極管(D26)、(D27)、(D30)、(D34)、電容(C11)(C13)、雙向可控硅(BCR1)、變壓器(B2)次級和開關(guān)(K2)構(gòu)成；輔助直流電壓電流形成電路由電阻(R25)、二極管(D26)、(D27)、(D28)、(D31)、(D32)、(D33)、電容(C11)、(C12)、雙向可控硅(BCR1)、變壓器(B2)次級、開關(guān)管(IGBT)組成；直流電壓電流濾波電路由電容(C13)、(C14)、變壓器(B4)初級組成；(D29)、(D30)陽級接在(B2)次級以接地為中心的對稱端鈕上，(D29)、(D30)的陰極接在一起后再與(D32)、(D34)的陽極、(IGBT)的發(fā)射極接在一起，(D34)的陽極接在(C13)的正極上，(C13)的負極接地，(D28)、(D31)的陽極通過K2接在(B2)次級以接地為中心的對稱端鈕上，(D28)、(D31)的陰極接在一起，再與(D33)的陽極、(D32)的陰極、(IGBT)的集電極接在一起，(D33)的陰極接在(C12)的正極上，(C12)的負極接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，其特征在于直流電壓電流形成電路由雙向可控硅(BCR2)、二極管(D35)、(D36)、(D37)、(D38)、(D39)、(D40)、電容(C15)、(C16)、(CP1)、(CQ1)組成，雙向可控硅(BCR2)的陰極與(D35)的陰極、(D37)的陽極接在一起作為一端，(D36)的陰極與(D38)的陽極接在一起作為另一端接在220V的電源上或接在無中心抽頭的變壓器的次級上，(D35)、(D36)的陽極聯(lián)接點為本電路的接地點，(D37)、(D38)的陰極聯(lián)接點E為輸出端，E點與(CQ1)、(D40)、(C15)串聯(lián)后接地，構(gòu)成主直流電壓電流形成電路；E點與(CP)、(D39)、(C16)串聯(lián)后接地，與跨接在P、Q兩點之間的開關(guān)管(IGBT)構(gòu)成輔助直流電壓電流形成電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，其特征在于直流電壓電流形成電路由雙向可控硅(BCR3)、二極管(D45)、(D46)、(D46)、(D47)、(D48)、(D49)、(D50)、(D51)、(D52)、(D53)、電容(C20)、(CP21)、(CP22)、(CQ21)、(CP2 2)、(CQ21)、(CQ22)組成，(BCR3)的陰極與(D45)的陰極，(D47)的陽極、(D49)的陰極、(D51)的陽極接在一起，(D47)的陰極與(CP21)的正極相接，(CP21)的負極接P點，(D48)的陰極與(CP22)的正極聯(lián)接，(CP22)的負極接P點，(D45)、(D48)的陽極與(D49)、(D50)的陽極、(C20)的負極接在一起，構(gòu)成本電路的接地點；(D46)的陰極、(D48)的陽極、(D50)的陰極、(D52)的陽極接在一起后再與220V電源或變壓器次級中心抽頭聯(lián)接，(D51)的陰極與(CQ21)的正極接在一起，(CQ21)的負極接Q點，(D52)的陰極接(CQ22)的正極，(CQ22)的負極接Q點，Q點與(D53)的陽極相接，(D53)的陰極與(C20)的正極相接，(IGBT)跨接在P、Q之間，(D45)、(D48)的陰極、(D47)、(D51)的陽極作為一端，(D46)、(D50)的陰極(D48)、(D52)的陽極作為另一端接在220V電源上或接在無中心抽頭的變壓器的次級上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，其特征在于通過電感(LA)、(LB)、(LC)將三個單相三功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源與三相交流電源聯(lián)接構(gòu)成三相大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，其特征在于直流電壓電流形成電路為簡化三相直流電壓電流形成電路，由二極管(D54)、(D55)、(D56)、(D57)、(D58)、電容(C21)、(C22)、(CP3)、(CQ3)組成。
專利摘要一種大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源。包括控制電路、過壓過流報警保護電路、短路報警保護電路、輸出直流電壓電流的數(shù)字顯示系統(tǒng)和直流電壓電流形成電路,該電源既可作為直流電壓源,也可以作為電流源;既可以輸出工業(yè)上所需的高壓、大電流,也可以輸出低壓、小電流;適用于工業(yè)、種研等部門。該電源還具有電路簡單,輸出電壓電流可連續(xù)調(diào)節(jié),穩(wěn)壓性能好,重量輕等優(yōu)點。
文檔編號G05F1/46GK2407384SQ0020186
公開日2000年11月22日 申請日期2000年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月13日
發(fā)明者章祖文 申請人:章祖文