本實(shí)用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種直流接觸器控制電源。

背景技術(shù)：

如圖1所示，高壓變頻器在利用直流接觸器旁路主電路系統(tǒng)時(shí)，有時(shí)需要將多個(gè)直流接觸器并聯(lián)使用以達(dá)到擴(kuò)容需求，但并聯(lián)的直流接觸器數(shù)量越多，就越是得加大直流接觸器控制電源的額定功率(現(xiàn)有的直流接觸器控制電源就是一直流電源，各直流接觸器的線圈并聯(lián)接在所述直流電源上)，否則會(huì)出現(xiàn)直流接觸器控制電源啟動(dòng)功率不足的問題。但是，加大直流接觸器控制電源的額定功率無疑會(huì)造成電源成本的上升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種直流接觸器控制電源，以實(shí)現(xiàn)在避免出現(xiàn)直流接觸器控制電源啟動(dòng)功率不足這一問題的前提下，還能夠減小所述直流接觸器控制電源的額定功率。

一種直流接觸器控制電源，包括1個(gè)直流電源和N個(gè)直流輸電網(wǎng)絡(luò)，N≥1，其中：

每一個(gè)直流輸電網(wǎng)絡(luò)都具有一個(gè)直流電輸入接口和多個(gè)直流電輸出接口；在同一個(gè)直流輸電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，部分直流電輸出接口直接連接到直流電輸入接口，其余直流電輸出接口經(jīng)過延時(shí)導(dǎo)通電路連接到直流電輸入接口；

當(dāng)N＝1時(shí)，所述直流輸電網(wǎng)絡(luò)的直流電輸入接口接在所述直流電源上，所述直流輸電網(wǎng)絡(luò)的直流電輸出接口用于接相并聯(lián)的直流接觸器的線圈；

當(dāng)N＞1時(shí)，所述N個(gè)直流輸電網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)連接，其級(jí)聯(lián)連接方式為：第一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的直流電輸入接口接在所述直流電源上，后一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的直流電輸入接口接在前一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的任一個(gè)直流電輸出接口上；所述N個(gè)直流輸電網(wǎng)絡(luò)中剩余的直流電輸出接口用于接相并聯(lián)的直流接觸器的線圈。

其中，所述其余直流電輸出接口經(jīng)過延時(shí)導(dǎo)通電路連接到直流電輸入接口，包括：其余直流電輸出接口各自經(jīng)過一個(gè)延時(shí)導(dǎo)通電路連接到直流電輸入接口，且各延時(shí)導(dǎo)通電路的延時(shí)時(shí)間不等。

或者，所述其余直流電輸出接口經(jīng)過延時(shí)導(dǎo)通電路連接到直流電輸入接口，包括：其余直流電輸出接口經(jīng)過同一個(gè)延時(shí)導(dǎo)通電路連接到直流電輸入接口。

或者，所述其余直流電輸出接口經(jīng)過延時(shí)導(dǎo)通電路連接到直流電輸入接口，包括：在其余直流電輸出接口中，一部分各自經(jīng)過一個(gè)延時(shí)導(dǎo)通電路連接到直流電輸入接口，且各延時(shí)導(dǎo)通電路的延時(shí)時(shí)間不等；另一部分經(jīng)過同一個(gè)延時(shí)導(dǎo)通電路連接到所述直流電輸入接口。

其中，所述延時(shí)導(dǎo)通電路包括第一電阻、第二電阻、穩(wěn)壓管、電容和開關(guān)管，具體的：

所述開關(guān)管的電能輸入端接所述延時(shí)導(dǎo)通電路對(duì)應(yīng)的每一個(gè)所述直流電輸出接口的負(fù)極；

所述延時(shí)導(dǎo)通電路對(duì)應(yīng)的每一個(gè)所述直流電輸出接口的正極均接所述直流電輸入接口的正極；

所述第二電阻連接在所述開關(guān)管的電能輸出端與控制端之間；

所述電容與所述第二電阻并聯(lián)；

所述穩(wěn)壓管的陽極接所述開關(guān)管的電能輸出端，其陰極接所述開關(guān)管的控制端；

所述第一電阻一端接所述直流電輸入接口的正極，其另一端接所述開關(guān)管的控制端；

所述開關(guān)管的電能輸出端接所述直流電輸入接口的負(fù)極。

可選地，所述延時(shí)導(dǎo)通電路對(duì)應(yīng)的每一個(gè)所述直流電輸出接口的正負(fù)極之間都連接有一續(xù)流二極管；

所述續(xù)流二極管的陽極接所述直流電輸出接口的負(fù)極，其陰極接所述直流電輸出接口的正極。

其中，所述電容采用多個(gè)電容并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，且各電容容值不等。

其中，所述N個(gè)直流輸電網(wǎng)絡(luò)具有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

其中，所述后一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的直流電輸入接口接在前一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的任一個(gè)直流電輸出接口上，包括：后一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的直流電輸入接口接在前一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)中任一個(gè)接有延時(shí)導(dǎo)通電路的直流電輸出接口上。

或者，所述后一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的直流電輸入接口接在前一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的任一個(gè)直流電輸出接口上，包括：后一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的直流電輸入接口接在前一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)中任一個(gè)未接有延時(shí)導(dǎo)通電路的直流電輸出接口上。

從上述的技術(shù)方案可以看出，在利用直流電源驅(qū)動(dòng)相并聯(lián)的直流接觸器動(dòng)作時(shí)，本實(shí)用新型在其中幾個(gè)直流接觸器的線圈所對(duì)應(yīng)的輸電線路上增設(shè)了延時(shí)導(dǎo)通電路，這樣就減少了需要同時(shí)驅(qū)動(dòng)的直流接觸器的數(shù)量，從而在避免出現(xiàn)直流接觸器控制電源啟動(dòng)功率不足的問題的前提下，就可以適當(dāng)減小所述直流接觸器控制電源的額定功率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)公開的一種高壓變頻器局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的一種直流接觸器控制電源結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的又一種直流接觸器控制電源結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的又一種直流接觸器控制電源結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

參見圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種直流接觸器控制電源，以實(shí)現(xiàn)在避免出現(xiàn)直接接觸器控制電源啟動(dòng)功率不足的問題的前提下，減小所述直接接觸器控制電源的額定功率，包括：1個(gè)直流電源100和1個(gè)直流輸電網(wǎng)絡(luò)200，其中：

直流輸電網(wǎng)絡(luò)200具有1個(gè)直流電輸入接口A₁和n個(gè)直流電輸出接口B₁～B_n；

直流電輸入接口A₁接在直流電源100上；

直流電輸出接口B₁～B_n用于接相并聯(lián)的直流接觸器的線圈；

在直流輸電網(wǎng)絡(luò)200內(nèi)部，直流電輸出接口B₁～B_n中的部分直流電輸出接口直接連接到直流電輸入接口A₁，其余直流電輸出接口經(jīng)過延時(shí)導(dǎo)通電路連接到直流電輸入接口A₁。

不論是在本實(shí)施例中還是在現(xiàn)有技術(shù)中，直流接觸器控制電源都是利用直流電源來為相并聯(lián)的直流接觸器的線圈供電，所述直流接觸器控制電源的啟動(dòng)功率就是所述直流電源的啟動(dòng)功率，所述直流接觸器控制電源的額定功率也就是所述直流電源的額定功率?，F(xiàn)有技術(shù)通過令所有的直流接觸器的線圈同時(shí)得電來同時(shí)驅(qū)動(dòng)所有的直流接觸器動(dòng)作，而本實(shí)施例相較于現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)點(diǎn)就在于，在其中幾個(gè)直流接觸器的線圈所對(duì)應(yīng)的輸電線路上增設(shè)了延時(shí)導(dǎo)通電路，這樣就減少了需要同時(shí)驅(qū)動(dòng)的直流接觸器的數(shù)量，從而在避免出現(xiàn)直流接觸器控制電源啟動(dòng)功率不足的問題的前提下，就可以適當(dāng)減小所述直流接觸器控制電源的額定功率。

舉例說明：某高壓變頻器利用10個(gè)相并聯(lián)的GSZ-400S型直流接觸器(該型號(hào)直流接觸器的啟動(dòng)電流為4A，維持電流270mA)來旁路主電路系統(tǒng)。則在現(xiàn)有技術(shù)中，直流接觸器控制電源是直接利用10根導(dǎo)線將電能從直流電源引出到這10個(gè)相并聯(lián)的GSZ-400S型直流接觸器的線圈上的，這10個(gè)線圈會(huì)同時(shí)得電，則所述直流電源的額定電流應(yīng)不小于40A，否則會(huì)出現(xiàn)直流接觸器控制電源啟動(dòng)功率不足的問題。而本實(shí)施例在所述10根導(dǎo)線的其中幾根上增設(shè)了延時(shí)導(dǎo)通電路，使得同時(shí)得電的線圈數(shù)量減少，比如說讓這10個(gè)線圈按照“1～4號(hào)線圈同時(shí)得電→5～8號(hào)線圈同時(shí)得電→9～10號(hào)線圈同時(shí)得電”的順序依次得電，則所述直流電源的額定電流只要不小于16A就不會(huì)出現(xiàn)直流接觸器控制電源啟動(dòng)功率不足的問題，這大大減小了所述直流接觸器控制電源的額定功率。

其中，根據(jù)延時(shí)需要的不同，所述其余直流電輸出接口經(jīng)過延時(shí)導(dǎo)通電路連接到直流電輸入接口A₁，可以表現(xiàn)為以下任一種電路連接狀態(tài)，具體描述如下：

1)其余直流電輸出接口各自經(jīng)過一個(gè)延時(shí)導(dǎo)通電路連接到所述直流電輸入接口，且各延時(shí)導(dǎo)通電路的延時(shí)時(shí)間不等；圖2示出的正是該種電路連接狀態(tài)；

2)其余直流電輸出接口經(jīng)過同一個(gè)延時(shí)導(dǎo)通電路連接到所述直流電輸入接口；此時(shí)所有直流接觸器的線圈分為兩批次分別得電；

3)在其余直流電輸出接口中，一部分直流電輸出接口各自經(jīng)過一個(gè)延時(shí)導(dǎo)通電路連接到所述直流電輸入接口，且各延時(shí)導(dǎo)通電路的延時(shí)時(shí)間不等；另一部分直流電輸出接口經(jīng)過同一個(gè)延時(shí)導(dǎo)通電路連接到所述直流電輸入接口。

其中，仍參見圖2，所述延時(shí)導(dǎo)通電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、穩(wěn)壓管Z1、電容C1和開關(guān)管Q1，其中：

開關(guān)管Q1的電能輸入端接所述延時(shí)導(dǎo)通電路對(duì)應(yīng)的每一個(gè)所述直流電輸出接口的負(fù)極；

所述延時(shí)導(dǎo)通電路對(duì)應(yīng)的每一個(gè)所述直流電輸出接口的正極均接直流電輸入接口A₁的正極；

第二電阻R2連接在開關(guān)管Q1的電能輸出端與控制端之間；

電容C1與第二電阻R2并聯(lián)；

穩(wěn)壓管Z1的陽極接開關(guān)管Q1的電能輸出端，其陰極接開關(guān)管Q1的控制端；

第一電阻R1一端接直流電輸入接口A₁的正極，其另一端接開關(guān)管Q1的控制端；

開關(guān)管Q1的電能輸出端接直流電輸入接口A₁的負(fù)極。

所述延時(shí)導(dǎo)通電路的工作原理如下：

穩(wěn)壓管Z1用于將開關(guān)管Q1的控制端與電能輸出端之間的壓降限制在穩(wěn)壓管Z1的穩(wěn)壓值以下，以防止開關(guān)管Q1的控制端在工作中遇到強(qiáng)干擾而擊穿；第二電阻R2用于釋放掉開關(guān)管Q1的控制端上累積的電荷，以防止開關(guān)管Q1的控制端被靜電擊穿，穩(wěn)壓管Z1和第二電阻R2均是起保護(hù)作用。電容C1起濾波作用，而且第一電阻R1和電容C1構(gòu)成一階RC延時(shí)電路，當(dāng)達(dá)到其延時(shí)時(shí)間時(shí)，開關(guān)管Q1導(dǎo)通，所述延時(shí)導(dǎo)通電路對(duì)應(yīng)的直流接觸器的線圈得電，使直流接觸器吸合。所述一階RC延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間必須大于直流接觸器固有的吸合時(shí)間，這樣才能達(dá)到控制直流接觸器延時(shí)吸合的效果。

其中，所述一階RC延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間設(shè)計(jì)流程如下：

已知所述一階RC延時(shí)電路的零狀態(tài)響應(yīng)方程為

$U_G=U_S(1-e^{-\frac{t}{R1*C1}})$

上式可變形為

式中，U_G為開關(guān)管Q1的控制端正常工作電壓，U_S為開關(guān)管Q1的電能輸入端正常工作電壓，R1為第一電阻R1的阻值，C1為電容C1的容值，t為所述一階RC延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間，t大于直流接觸器的吸合時(shí)間。

在U_G、U_S、t均給定的情況下，可依據(jù)公式計(jì)算得到R1*C1的值，此時(shí)阻值R1和容值C1的取值不唯一。

可選地，參見圖3，所述延時(shí)導(dǎo)通電路對(duì)應(yīng)的每一個(gè)直流電輸出接口的正負(fù)極之間都連接有一續(xù)流二極管D1。續(xù)流二極管D1的陽極接所述直流電輸出接口的負(fù)極，其陰極接所述直流電輸出接口的正極。續(xù)流二極管D1用于消耗所述延時(shí)導(dǎo)通電路對(duì)應(yīng)的直流接觸器的線圈斷電后輸出的能量，從而避免所述直流接觸器的線圈斷電瞬間產(chǎn)生的尖峰電壓施加在開關(guān)管Q1上，而造成開關(guān)管Q1過壓損壞。

其中，電容C1可以是一個(gè)電容；也可以是多個(gè)電容并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，且各電容容值不等，這樣就可以同時(shí)濾除多個(gè)頻段的雜波。

其中，開關(guān)管Q1可以是MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FET，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)，也可以是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極晶體管)。當(dāng)開關(guān)管Q1為MOSFET時(shí)，開關(guān)管Q1的電能輸入端為MOSFET的漏極，開關(guān)管Q1的電能輸出端為MOSFET的源極，開關(guān)管Q1的控制端為MOSFET的柵極。當(dāng)開關(guān)管Q1為IGBT時(shí)，開關(guān)管Q1的電能輸入端為IGBT的集電極，開關(guān)管Q1的電能輸出端為IGBT的發(fā)射極，開關(guān)管Q1的控制端為IGBT的柵極。

需要說明的是，延時(shí)導(dǎo)通電路的具體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)眾多，上述實(shí)施例給出的延時(shí)導(dǎo)通電路的具體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)僅是個(gè)例，并不作為局限。

此外，參見圖4，本實(shí)用新型實(shí)施例還公開了又一種直流接觸器控制電源，以實(shí)現(xiàn)在避免出現(xiàn)直流接觸器控制電源啟動(dòng)功率不足的問題的前提下，減小所述直流接觸器控制電源的額定功率，包括1個(gè)直流電源和N(N＞1)個(gè)直流輸電網(wǎng)絡(luò)，其中：

每一個(gè)所述直流輸電網(wǎng)絡(luò)都具有一個(gè)直流電輸入接口和多個(gè)直流電輸出接口；

在同一個(gè)所述直流輸電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，部分直流電輸出接口直接連接到直流電輸入接口，其余直流電輸出接口經(jīng)過延時(shí)導(dǎo)通電路連接到直流電輸入接口；

各個(gè)所述直流輸電網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)連接，其級(jí)聯(lián)連接方式為：第一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的直流電輸入接口接在所述直流電源上；后一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的直流電輸入接口接在前一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的任一個(gè)直流電輸出接口上；

所述N個(gè)直流輸電網(wǎng)絡(luò)中剩余的直流電輸出接口(例如包括：第一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)中未接在第二級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的直流電輸入接口上的直流電輸出接口，以及第二級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)中未接在第三級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的直流電輸入接口上的直流電輸出接口，……，以及第N-1級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)中未接在第N級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的直流電輸入接口上的直流電輸出接口，以及第N級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)中所有的直流電輸出接口)用于接相并聯(lián)的直流接觸器的線圈。

其中，在建立級(jí)聯(lián)關(guān)系時(shí)，后一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的直流電輸入接口可以接在前一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)中任一個(gè)接有延時(shí)導(dǎo)通電路的直流電輸出接口上(如圖4所示)；也可以接在前一級(jí)直流輸電網(wǎng)絡(luò)中任一個(gè)未接有延時(shí)導(dǎo)通電路的直流電輸出接口上。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)延時(shí)需要任意選擇，并不局限。

相較于前述實(shí)施例，本實(shí)施例的優(yōu)越之處在于：當(dāng)一個(gè)直流輸電網(wǎng)絡(luò)的直流電輸出接口個(gè)數(shù)少于相并聯(lián)的直流接觸器個(gè)數(shù)時(shí)，可以通過級(jí)聯(lián)多個(gè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同的直流輸電網(wǎng)絡(luò)來增加直流電輸出接口，而不必對(duì)原有的直流輸電網(wǎng)絡(luò)做任何改造，從而簡(jiǎn)化了直流輸電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)難度。

其中，所謂內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同的直流輸電網(wǎng)絡(luò)，是指直流電輸出接口個(gè)數(shù)相同、直流電輸入接口個(gè)數(shù)相同、直流電輸入接口與各直流電輸出接口之間的連接關(guān)系也相同，其具體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是前述實(shí)施例公開的任一個(gè)，此處不再贅述。當(dāng)然，級(jí)聯(lián)的各個(gè)直流輸電網(wǎng)絡(luò)也可以具有不同的直流電輸出接口個(gè)數(shù)，只不過這會(huì)增加設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。

綜上所述，在利用直流電源驅(qū)動(dòng)相并聯(lián)的直流接觸器動(dòng)作時(shí)，本實(shí)用新型在其中幾個(gè)直流接觸器的線圈所對(duì)應(yīng)的輸電線路上增設(shè)了延時(shí)導(dǎo)通電路，這樣就減少了需要同時(shí)驅(qū)動(dòng)的直流接觸器的數(shù)量，從而在避免出現(xiàn)直流接觸器控制電源啟動(dòng)功率不足的問題的前提下，就可以適當(dāng)減小所述直流接觸器控制電源的額定功率。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。