專利名稱：一種全電壓變換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種穩(wěn)定輸入電壓變化的電路，尤其是一種用于風(fēng)力發(fā) 電的全電壓變換電路。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，公知的技術(shù)是美國(guó)US20070216165號(hào)專利，該專利公開(kāi)了 一種風(fēng)力發(fā)電制氫系統(tǒng)的技術(shù)方案，闡述了將風(fēng)力轉(zhuǎn)換成電能，再用電能來(lái) 電解制氫的方法。由于風(fēng)能是一種隨機(jī)變化的能量，利用風(fēng)力吹動(dòng)風(fēng)力發(fā)電 機(jī)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)使風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓是要隨風(fēng)力的變化而 變化，因此，這種變化的電能能夠利用的部分較少。為了提高風(fēng)力的利用率， 在風(fēng)力變化時(shí)盡量減少風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，達(dá)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)能發(fā)出較為 穩(wěn)定的電壓，該方案采用了控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪螺距角的變化來(lái)適應(yīng)風(fēng)力變 化的技術(shù)方案，以達(dá)到風(fēng)能的最大利用。但是，控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪的螺距 角隨風(fēng)力變化，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電電壓穩(wěn)定在一個(gè)可利用的范圍內(nèi)，這不 管在方法上還是在結(jié)構(gòu)上都是一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題，這也是現(xiàn)有技術(shù)所存在 的不足之處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，而提供一種全電壓變換 電路的技術(shù)方案，該方案采用風(fēng)力發(fā)電機(jī)和整流器所產(chǎn)生的電壓不穩(wěn)定的供 電電源，經(jīng)全電壓變換電路將不穩(wěn)定的電壓調(diào)整成恒流或恒壓的輸出電源， 使風(fēng)能得以最大而又有效地利用，并能節(jié)省大量結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，使對(duì) 風(fēng)能的利用變得簡(jiǎn)單。.本方案是通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的包括有邏輯控制電路單元LCU、升壓變換電路單元VRU、降壓變換電路單元DVU和主變換電路單元MCU，本方案 的特點(diǎn)是，輸入的是隨機(jī)變化不穩(wěn)定的40V-975V之間直流輸入電壓VZ，直流 輸入電壓VZ的正、負(fù)端與邏輯控制電路單元LCU的輸入電壓端7和6、升壓變 換電路單元VRU的輸入電壓端2和1、降壓變換電路單元DVU的輸入電壓端2和 l連接；電壓VZ的負(fù)端和主變換電路單元MCU的輸入電壓端2連接，電壓VZ 的正端經(jīng)電感Ll接第l晶閘管TH1的陽(yáng)極，同時(shí)經(jīng)并聯(lián)的第l電阻Rl和第l電容 C1接第2晶閘管TH2的陽(yáng)極；第1晶閘管TH1的陰極接升壓變換電路單元VRU的 輸出端3，同時(shí)經(jīng)反向的第1二極管D1接降壓變換電路單元DVU的輸出端3，又 同時(shí)接主變換電路單元MCU的輸入電壓端l;第2晶閘管TH2的陰極則接直流輸 入電壓VZ的負(fù)端；第1晶閘管TH1的控制極經(jīng)第2電容C2接升壓變換電路單元 VRU的輸出端3，同時(shí)經(jīng)串聯(lián)的反向第2二極管D2和第2電阻R2接第1變壓器T1 次級(jí)的4腳；第1變壓器T1次級(jí)的3腳接升壓變換電路單元VRU的輸出端3;第2 晶閘管TH2的控制極經(jīng)第3電容C3接直流電壓VZ的負(fù)端，同時(shí)經(jīng)串聯(lián)的反向 第3二極管D3和第3電阻R3接第2變壓器T2次級(jí)的4腳；第2變壓器T2次級(jí)的3 腳接直流電壓VZ的負(fù)端；第l變壓器Tl初級(jí)的l腳接邏輯控制電路單元LCU的 控制脈沖輸出端3，第l變壓器Tl初級(jí)的2腳與第2變壓器T2初級(jí)的2腳接直流 供電電壓+ 24V;第2變壓器T2初級(jí)的l腳接邏輯控制電路單元LCU的控制脈沖 輸出端2;邏輯控制電路單元LCU的1端接直流供電電壓+24V;升壓變換電路 單元VRU的控制輸入端4和5接邏輯控制電路單元LCU的升壓控制脈沖輸出端4 和5;降壓變換電路單元DVU的控制輸入端4和5接邏輯控制電路單元LCU的降 壓控制脈沖輸出端8和9;主變換電路單元MCU的3和4端為恒流或恒壓電源的 正、負(fù)輸出端OUT。本方案具體的特點(diǎn)還有，所述的邏輯控制電路單元LCU是 由電壓比較器和電子開(kāi)關(guān)構(gòu)成，根據(jù)設(shè)定的閾值發(fā)出打開(kāi)或關(guān)閉升壓變換電 路單元VRU的訊號(hào)，或者打開(kāi)或關(guān)閉降壓變換電路單元DVU的訊號(hào)。所述的 升壓變換電路單元VRU是采用升壓變壓器和脈沖電路構(gòu)成。所述的降壓變換電路單元DVU是采用脈沖電路和功率輸出電路構(gòu)成。所述的主變換電路單元 MCU是由穩(wěn)壓變壓器和脈沖電路構(gòu)成，根據(jù)升壓變換電路單元VRU關(guān)閉，而降 壓變換電路單元DVU打開(kāi)前這之間的電壓作為輸入，來(lái)輸出穩(wěn)定的電源。本方案的有益效果可根據(jù)對(duì)上述方案的敘述得知，由于在該方案中采用 有升壓變換電路單元VRU和降壓變換電路單元DVU，可將風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸來(lái)的直 流28V-975V之間變化不穩(wěn)定的電壓VZ，經(jīng)邏輯控制電路單元LCll設(shè)定的閾值 發(fā)出打開(kāi)或關(guān)閉升壓變換電路單元VRU的訊號(hào)，或者打開(kāi)或關(guān)閉降壓變換電 路單元DVU的訊號(hào)。升壓變換電路單元VRU根據(jù)邏輯控制電路單元LCU發(fā)來(lái) 的升壓控制脈沖，對(duì)不穩(wěn)定的輸入電壓VZ經(jīng)升壓處理后輸給主變換電路單元 MCU，再由主變換電路單元MCU輸出根據(jù)需要按恒流或恒壓要求的直流輸出電 源。而降壓變換電路單元DVU根據(jù)邏輯控制電路單元LCU發(fā)來(lái)的降壓控制脈 沖，對(duì)不穩(wěn)定的輸入電壓VZ經(jīng)降壓處理后輸給主變換電路單元MCU，再由主 變換電路單元MCU輸出根據(jù)需要按恒流或恒壓要求的直流輸出電源。如此使 不穩(wěn)定的輸入電壓VZ經(jīng)升壓或降壓處理后，輸出一個(gè)根據(jù)需要按恒流或恒壓 要求的直流輸出電源，這樣風(fēng)力發(fā)電機(jī)就可以不用采取穩(wěn)定輸出電壓的措施， 從而省略了風(fēng)力發(fā)電機(jī)為了控制輸出電壓范圍的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。這可使得整個(gè)供 電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單，而又降低了成本，并易于控制和實(shí)施，使對(duì)風(fēng)能的 利用變得簡(jiǎn)單。由此可見(jiàn)，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn) 和顯著的進(jìn)步，其實(shí)施的有益效果也是顯而易見(jiàn)的。


圖l為本發(fā)明全電壓變換電路的電路圖。圖2為升壓變換電路單元VRU的原理示意圖。圖3為降壓變換電路單元DVU的原理示意圖。圖4為主變換電路單元MCU的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式為能清楚說(shuō)明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過(guò)一個(gè)具體實(shí)施方式
，并結(jié)合 其附圖，對(duì)本方案進(jìn)行闡述。通過(guò)附圖可以看出，全電壓變換電路有邏輯控制電路單元LCU、升壓變換 電路單元VRU、降壓變換電路單元DVU和主變換電路單元MCU，本方案輸入的 是隨機(jī)變化不穩(wěn)定的40V-975V之間直流輸入電壓VZ，直流輸入電壓VZ的正、 負(fù)端與邏輯控制電路單元LCU的輸入電壓端7和6、升壓變換電路單元VRU的 輸入電壓端2和1、降壓變換電路單元DVU的輸入電壓端2和1連接；電壓VZ的 負(fù)端和主變換電路單元MCU的輸入電壓端2連接，電壓VZ的正端經(jīng)電感Ll接 第1晶閘管TH1的陽(yáng)極，同時(shí)經(jīng)并聯(lián)的第1電阻R1和第1電容C1接第2晶閘管TH2 的陽(yáng)極；第1晶閘管TH1的陰極接升壓變換電路單元VRU的輸出端3，同時(shí)經(jīng)反 向的第l二極管Dl接降壓變換電路單元DVU的輸出端3，又同時(shí)接主變換電路 單元MCU的輸入電壓端l;第2晶閘管TH2的陰極則接直流輸入電壓VZ的負(fù)端； 第1晶閘管TH1的控制極經(jīng)第2電容C2接升壓變換電路單元VRU的輸出端3，同 時(shí)經(jīng)串聯(lián)的反向第2二極管D2和第2電阻R2接第l變壓器Tl次級(jí)的4腳；第l變 壓器T1次級(jí)的3腳接升壓變換電路單元VRU的輸出端3;第2晶閘管TH2的控制 極經(jīng)第3電容C3接直流電壓VZ的負(fù)端，同時(shí)經(jīng)串聯(lián)的反向第3二極管D3和第3 電阻R3接第2變壓器T2次級(jí)的4腳；第2變壓器T2次級(jí)的3腳接直流電壓VZ的 負(fù)端；第1變壓器T1初級(jí)的1腳接邏輯控制電路單元LCU的控制脈沖輸出端3， 第l變壓器Tl初級(jí)的2腳與第2變壓器T2初級(jí)的2腳接直流供電電壓+ 24V;第2 變壓器T2初級(jí)的l腳接邏輯控制電路單元LCU的控制脈沖輸出端2;邏輯控制 電路單元LCU的1端接直流供電電壓+ 24V;升壓變換電路單元VRU的控制輸 入端4和5接邏輯控制電路單元LCU的升壓控制脈沖輸出端4和5;降壓變換電 路單元DVU的控制輸入端4和5接邏輯控制電路單元LCU的降壓控制脈沖輸出 端8和9;主變換電路單元MCU的3和4端為恒流或恒壓電源的正、負(fù)輸出端OUT。 所述的邏輯控制電路單元LCU是由電壓比較器和電子開(kāi)關(guān)構(gòu)成，根據(jù)設(shè)定的閾值發(fā)出打開(kāi)或關(guān)閉升壓變換電路單元VRU的訊號(hào)，或者打開(kāi)或關(guān)閉降壓變 換電路單元DVU的訊號(hào)。所述的升壓變換電路單元VRU是采用升壓變壓器和 脈沖電路構(gòu)成。所述的降壓變換電路單元DVU是采用脈沖電路和功率輸出電 路構(gòu)成。所述的主變換電路單元MCU是由穩(wěn)壓變壓器和脈沖電路構(gòu)成，根據(jù) 升壓變換電路單元VRU關(guān)閉，而降壓變換電路單元DVU打開(kāi)前這之間的電壓 作為輸入，來(lái)輸出穩(wěn)定的電源。在所述的全電壓變換電路中的邏輯控制電路單元LCU、升壓變換電路單元 VRU、降壓變換電路單元DVU和主變換電路單元MCU均是本專業(yè)技術(shù)人員的公 知技術(shù)。邏制輯控電路單元LCU是根據(jù)設(shè)定的閾值發(fā)出控制脈沖，當(dāng)輸入電 壓VZ低于200V時(shí)，邏制輯控電路單元LCU發(fā)出升壓控制脈沖，啟動(dòng)升壓變換 電路單元VRU,升壓變換電路單元VRU給主變換電路單元MCU輸送升壓后的電 壓；當(dāng)輸入電壓VZ高于215V時(shí)，邏制輯控電路單元LCU發(fā)出關(guān)閉升壓控制脈 沖，關(guān)閉升壓變換電路單元VRU。當(dāng)輸入電壓VZ高于550V時(shí)，邏制輯控電路 單元LCU發(fā)出降壓控制脈沖，啟動(dòng)降壓變換電路單元DVU，降壓變換電路單元 DVU給主變換電路單元MCU輸送降壓后的電壓，同時(shí)關(guān)斷晶閘管TH1導(dǎo)通晶閘 管TH2，使輸入電壓VZ的旁路打開(kāi)降低VZ電壓；當(dāng)輸入電壓VZ低于520V時(shí)， 邏制輯控電路單元LCU發(fā)出關(guān)閉降壓控制脈沖，關(guān)閉降壓變換電路單元DVU， 同時(shí)晶閘管TH1導(dǎo)通并關(guān)斷晶閘管TH2，使輸入電壓VZ的旁路斷開(kāi)。主變換 電路單元MCU除升壓變換電路單元VRU發(fā)來(lái)的電壓，或降壓變換電路單元DVU 發(fā)來(lái)的電壓外，又可根據(jù)升壓變換電路單元VRU關(guān)閉，而降壓變換電路單元 DVU打開(kāi)前這之間的VZ電壓作為直接輸入電壓，來(lái)輸出根據(jù)需要的恒流或恒 壓的穩(wěn)定輸出。本發(fā)明并不僅限于上述具體實(shí)施方式
，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本發(fā)明的 實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種全電壓變換電路，包括有邏輯控制電路單元LCU、升壓變換電路單元VRU、降壓變換電路單元DVU和主變換電路單元MCU，其特征是輸入的是隨機(jī)變化不穩(wěn)定的40V-975V之間直流輸入電壓VZ，直流輸入電壓VZ的正、負(fù)端與邏輯控制電路單元LCU的輸入電壓端7和6、升壓變換電路單元VRU的輸入電壓端2和1、降壓變換電路單元DVU的輸入電壓端2和1連接；電壓VZ的負(fù)端和主變換電路單元MCU的輸入電壓端2連接，電壓VZ的正端經(jīng)電感L1接第1晶閘管TH1的陽(yáng)極，同時(shí)經(jīng)并聯(lián)的第1電阻R1和第1電容C1接第2晶閘管TH2的陽(yáng)極；第1晶閘管TH1的陰極接升壓變換電路單元VRU的輸出端3，同時(shí)經(jīng)反向的第1二極管D1接降壓變換電路單元DVU的輸出端3，又同時(shí)接主變換電路單元MCU的輸入電壓端1；第2晶閘管TH2的陰極則接直流輸入電壓VZ的負(fù)端；第1晶閘管TH1的控制極經(jīng)第2電容C2接升壓變換電路單元VRU的輸出端3，同時(shí)經(jīng)串聯(lián)的反向第2二極管D2和第2電阻R2接第1變壓器T1次級(jí)的4腳；第1變壓器T1次級(jí)的3腳接升壓變換電路單元VRU的輸出端3；第2晶閘管TH2的控制極經(jīng)第3電容C3接直流電壓VZ的負(fù)端，同時(shí)經(jīng)串聯(lián)的反向第3二極管D3和第3電阻R3接第2變壓器T2次級(jí)的4腳；第2變壓器T2次級(jí)的3腳接直流電壓VZ的負(fù)端；第1變壓器T1初級(jí)的1腳接邏輯控制電路單元LCU的控制脈沖輸出端3，第1變壓器T1初級(jí)的2腳與第2變壓器T2初級(jí)的2腳接直流供電電壓+24V；第2變壓器T2初級(jí)的1腳接邏輯控制電路單元LCU的控制脈沖輸出端2；邏輯控制電路單元LCU的1端接直流供電電壓+24V；升壓變換電路單元VRU的控制輸入端4和5接邏輯控制電路單元LCU的升壓控制脈沖輸出端4和5；降壓變換電路單元DVU的控制輸入端4和5接邏輯控制電路單元LCU的降壓控制脈沖輸出端8和9；主變換電路單元MCU的3和4端為恒流或恒壓電源的正、負(fù)輸出端OUT。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電路，其特征是所述的邏輯控制電路單元LCU 是由電壓比較器和電子開(kāi)關(guān)構(gòu)成，根據(jù)設(shè)定的閾值發(fā)出打開(kāi)或關(guān)閉升壓變換電路單元VRU的訊號(hào)，或者打開(kāi)或關(guān)閉降壓變換電路單元DVU的訊號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電路，其特征是所述的升壓變換電路單元VRU 是采用升壓變壓器和脈沖電路構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電路，其特征是所述的降壓變換電路單元DVU 是采用脈沖電路和功率輸出電路構(gòu)成。
5 這之間的電壓作為輸入，來(lái)輸出穩(wěn)定的電源。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種全電壓變換電路的技術(shù)方案，該方案有邏輯控制電路單元LCU、升壓變換電路單元VRU、降壓變換電路單元DVU和主變換電路單元MCU，本方案輸入的是隨機(jī)變化不穩(wěn)定的40V-975V之間直流輸入電壓VZ，VZ的正、負(fù)端與邏輯控制電路單元LCU、升壓變換電路單元VRU和降壓變換電路單元DVU連接。邏輯控制電路單元LCU根據(jù)設(shè)定的閾值打開(kāi)或關(guān)閉升壓變換電路單元VRU，或者打開(kāi)或關(guān)閉降壓變換電路單元DVU。升壓變換電路單元VRU將升壓后的電壓輸給主變換電路單元MCU；降壓變換電路單元DVU則將降壓后的電壓輸給主變換電路單元MCU。主變換電路單元MCU又可將升壓變換電路單元VRU關(guān)閉，而降壓變換電路單元DVU打開(kāi)前這之間的VZ電壓作為直接輸入電壓，來(lái)輸出恒流或恒壓的穩(wěn)定輸出。
文檔編號(hào)H02P9/48GK101222200SQ200710116250
公開(kāi)日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者劉慶蘭, 吳修讓, 李延榮, 娟 薛 申請(qǐng)人:山東賽克賽斯氫能源有限公司