專利名稱：一種可實現(xiàn)多種輸出電壓波形的電鍍電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電鍍電源的電路以及推挽逆變器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可實現(xiàn)多種
輸出電壓波形的電鍍電源電路。
背景技術(shù)：
目前廣泛采用的電鍍電源電路大多是直流電路、矩形波電路等電路，而目前這些 已有的電路存在單一性，即其中每一種類型的輸出波形只適用于一種特定的電鍍。但是由 于電鍍的差異性，針對一些特殊的電鍍，其需要特殊的電壓波形，如正負(fù)幅值不對稱、階梯 波等要求。為了滿足這種特殊電壓波形的要求，現(xiàn)有的電鍍電源由多種電路組合而成，每種 電路產(chǎn)生單一的電壓波形，然后將每種電壓波形交錯并聯(lián)而得所需的電壓波形。顯然，這種 電鍍電源需要多個電路，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可實現(xiàn)多種輸出電壓波形 的電鍍電源電路。 本發(fā)明的一種可實現(xiàn)多種輸出電壓波形的電鍍電源電路是將Buck-Boost電路環(huán) 節(jié)與常規(guī)單相推挽逆變電路環(huán)節(jié)整合而得，本發(fā)明適用多種輸出電壓波形的電鍍電源電 路，可以通過Buck-Boost電路環(huán)節(jié)的調(diào)制，使電路輸出的電壓波形包含正高電平、正低電 平和負(fù)電平三種電平，這三種電平的脈沖寬度與幅值均可調(diào)。 上述一種可實現(xiàn)多種輸出電壓波形的電鍍電源電路，其具體電路主要包括以電 感L、開關(guān)管Q工和儲能電容C作為Buck-Boost電路環(huán)節(jié)；以開關(guān)管Q工和92、儲能電容C和 變壓器1\作為推挽逆變電路環(huán)節(jié)。所述Buck-Boost電路環(huán)節(jié)和推挽逆變電路環(huán)節(jié)共用開 關(guān)管Qp構(gòu)成單相升降壓推挽逆變電路，整個電路只使用了兩個開關(guān)管，降低了成本，降低 控制電路的復(fù)雜性，提高電路的可靠性。 本發(fā)明通過Buck-Boost電路環(huán)節(jié)的調(diào)制，提高逆變電路的輸出電壓調(diào)節(jié)范圍，適 用于寬輸出交流電壓范圍的應(yīng)用場合。本發(fā)明的輸出電壓波形由正高電平、正低電平和負(fù) 電平三種電平組成，這三種電平的脈沖寬度與幅值均可調(diào)，可以滿足部分特殊電鍍工藝所 需要的多種電壓波形。 上述的一種可實現(xiàn)多種輸出電壓波形的電鍍電源電路，直流電源、的正極與第一 開關(guān)管Qi的漏極連接；第一開關(guān)管Qi的源極與電感L的一端連接，然后與變壓器1\原邊繞 組Wn的同名端連接；Wn的異名端與電容C的正極相連接，然后與變壓器1\原邊繞組W12的 同名端連接；W12的異名端與第二開關(guān)管Q2的漏極連接；電感L的另一端、電容C的負(fù)極、第 二開關(guān)管Q2的源極與直流電源Vs的負(fù)極連接。 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有如下優(yōu)點本發(fā)明是將Buck-Boost電路環(huán)節(jié)與常規(guī) 單相推挽逆變電路環(huán)節(jié)整合而得，整個電路只使用了兩個開關(guān)管，降低了成本，降低控制電 路的復(fù)雜性，提高電路的可靠性。廣泛采用的電鍍電源電路大多是直流電路、矩形波電路等電路，而目前這些已有的電路存在單一性，即其中每一種類型的輸出波形只適用于一種特 定的電鍍。而本發(fā)明的輸出電壓波形由正高電平、正低電平和負(fù)電平三種電平組成，這三種 電平的脈沖寬度與幅值均可調(diào)，可以滿足部分特殊電鍍工藝所需要的多種電壓波形。


圖1是本發(fā)明具體實施方式
中一種可實現(xiàn)多種輸出電壓波形的電鍍電源電路的 實例圖。 圖2a 圖2c分別是圖1所示一種可實現(xiàn)多種輸出電壓波形的電鍍電源電路在 t。 V ^ t2和t2 T時間段的工作過程圖。 圖3是圖1所示一種可實現(xiàn)多種輸出電壓波形的電鍍電源電路在兩個開關(guān)周期2T 內(nèi)的主要電壓波形。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的實施不限于此。
參考圖l，本發(fā)明所述的一種可實現(xiàn)多種輸出電壓波形的電鍍電源電路以電感L、 開關(guān)管Q工和儲能電容C作為Buck-Boost電路環(huán)節(jié)；以開關(guān)管Q工和92、儲能電容C和變壓 器1\作為推挽逆變電路環(huán)節(jié)。直流電源Vs的正極與第一開關(guān)管的漏極連接；第一開關(guān) 管Qi的源極與電感L的一端連接，然后與變壓器1\原邊繞組Wn的同名端連接；Wn的異名 端與電容C的正極相連接，然后與變壓器1\原邊繞組W12的同名端連接；W12的異名端與第 二開關(guān)管Q2的漏極連接；電感L的另一端、電容C的負(fù)極、第二開關(guān)管Q2的源極與直流電源 Vs的負(fù)極連接。 圖2給出了本發(fā)明的電路工作過程，圖3給出了以下各個時間段的電壓波形。在 一個開關(guān)周期T內(nèi)，本發(fā)明的工作過程如下 階段1 (t。 t》，如圖2a :第一開關(guān)管Q工和第二開關(guān)管Q2同時導(dǎo)通。直流電源Vs 一方面通過給電感L充電，另一方面通過Q工和變壓器1\的原邊繞組Wn對儲能電容C充 電；Q2導(dǎo)通，電容C給變壓器1\的原邊繞組W12供電，W12的端電壓與電容C的端電壓Vc相 同，Wn被鉗位為電容端電壓V"變壓器1\副邊繞組W2的端電壓等于電容端電壓Vc。
階段2 t2)，如圖2b :第一開關(guān)管Q工導(dǎo)通，第二開關(guān)管Q2關(guān)斷，直流電源Vs通 過開關(guān)管Q工 一方面給電感L充電，另一方面通過電容C給變壓器1\的原邊繞組Wn傳遞能 量，變壓器的副邊電壓V。等于(Vs-Vc)。 階段3 (t2 T)，如圖2c :第一開關(guān)管Q工和第二開關(guān)管Q2同時關(guān)斷，電感L和電容 C同時給Tl的原邊繞組Wtl傳遞能量，變壓器的副邊電壓幅值等于電感L的反電動勢、加 上電容端電壓Vc，即V。 = _(VL+VC)。 本發(fā)明通過電感L使得輸出的交流電壓峰值得到控制，克服了常規(guī)推挽逆變電路 輸出電壓峰值較低的缺點，并且整個電路只使用了兩個開關(guān)管，降低了成本，降低控制電路 的復(fù)雜性，提高電路的可靠性。本發(fā)明通過對開關(guān)管的控制，輸出電壓波形有正高電平、正 低電平和負(fù)電平三種電平組成。當(dāng)兩個開關(guān)管同時導(dǎo)通的時候，輸出電壓波形為正高電平； 當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通、Q2關(guān)斷的時候，輸出電壓波形為正低電平，當(dāng)兩個開關(guān)管同時關(guān)斷的時 候，輸出電壓波形為負(fù)電平。通過對電路中兩個開關(guān)管各自導(dǎo)通時間的調(diào)節(jié)，這三種電平的脈沖寬度與幅值均可調(diào)，可以滿足部分特殊電鍍工藝所需要的多種電壓波形。
權(quán)利要求
一種可實現(xiàn)多種輸出電壓波形的電鍍電源電路，其特征在于包括Buck-Boost電路環(huán)節(jié)與推挽逆變電路環(huán)節(jié)，所述推挽逆變電路環(huán)節(jié)包括有第一開關(guān)管(Q1)和第二開關(guān)管(Q2)；所述推挽逆變電路環(huán)節(jié)和Buck-Boost電路環(huán)節(jié)共用第一開關(guān)管(Q1)，構(gòu)成單相升降壓推挽逆變電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實現(xiàn)多種輸出電壓波形的電鍍電源電路，其特征在于，所述推挽逆變電路環(huán)節(jié)由第一開關(guān)管(Q》、第二開關(guān)管(Q》、電感(U、儲能電容(C)和變壓器0\)構(gòu)成；所述Buck-Boost電路環(huán)節(jié)由電感(L)、第一開關(guān)管(Q》、儲能電容(C)和變壓器0\)的原邊繞組(Wu)構(gòu)成，推挽逆變電路環(huán)節(jié)和Buck-Boost電路環(huán)節(jié)共用第一開關(guān)管(Q》。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可實現(xiàn)多種輸出電壓波形的電鍍電源電路，其特征在于第一開關(guān)管(Q》的漏極與直流電源(Vs)正極連接；第一開關(guān)管(Q》的源極同時與電感(L)的一端和變壓器0\)原邊繞組(Wu)的同名端連接；原邊繞組(Wu)的異名端與儲能電容(C)的正極和變壓器(T》原邊繞組(W12)的同名端連接；原邊繞組(W12)的異名端與第二開關(guān)管(Q2)的漏極連接；電感(L)的另一端、儲能電容(C)的負(fù)極、第二開關(guān)管(Q2)的源極均與直流電源(Vs)的負(fù)極連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可實現(xiàn)多種輸出電壓波形的電鍍電源電路，其特征在于推挽逆變電路環(huán)節(jié)和Buck-Boost電路環(huán)節(jié)共用變壓器(T》的原邊繞組(Wn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項所述的一種可實現(xiàn)多種輸出電壓波形的電鍍電源電路，其特征在于，變壓器0\)副邊繞組(W2)的端電壓即輸出電壓波形由正高電平、正低電平和負(fù)電平三種電平組成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可實現(xiàn)多種輸出電壓波形的電鍍電源電路。本發(fā)明以電感、第一開關(guān)管和儲能電容作為Buck-Boost電路環(huán)節(jié)；以第一開關(guān)管和第二開關(guān)管、儲能電容和變壓器作為推挽逆變電路環(huán)節(jié)。Buck-Boost電路環(huán)節(jié)和推挽逆變電路環(huán)節(jié)共用第一開關(guān)管，構(gòu)成單相升降壓推挽逆變電路，降低了成本，降低控制電路的復(fù)雜性，提高電路的可靠性。本發(fā)明通過Buck-Boost電路環(huán)節(jié)的調(diào)制，提高逆變電路的輸出電壓調(diào)節(jié)范圍，適用于寬輸出交流電壓范圍的應(yīng)用場合。本發(fā)明的輸出電壓波形由正高電平、正低電平和負(fù)電平三種電平組成，這三種電平的脈沖寬度與幅值均可調(diào)，可以滿足部分特殊電鍍工藝所需要的多種電壓波形。
文檔編號C25D17/00GK101702590SQ20091024607
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者丘東元, 張桂東, 張波, 肖文勛 申請人:華南理工大學(xué)