專利名稱：一種逆變式高壓電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種逆變式高壓電源，具體說是將蓄電池電源逆變?yōu)楦邏弘娫?，用于?duì)柴油機(jī)汽車顆粒凈化器中的顆粒打火使顆粒起燃的高壓電源。
背景技術(shù)：
本人發(fā)明了一種申請(qǐng)?zhí)枮椤?01120209011.2”的電擊穿式柴油機(jī)尾氣顆粒凈化器，用過濾陶瓷捕捉尾氣中的顆粒，當(dāng)陶瓷中的顆粒達(dá)一定量時(shí)進(jìn)行再生；再生的工作原理是:高壓直流電源的正端、負(fù)端分別接過濾陶瓷內(nèi)的電極，電極之間構(gòu)成一靜電場(chǎng)，靜電場(chǎng)電壓為5KV至8KV，過濾陶瓷過濾的顆粒為導(dǎo)電物質(zhì)，當(dāng)陶瓷內(nèi)顆粒層較薄時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生擊穿，當(dāng)陶瓷內(nèi)顆粒積累到一定量時(shí)，擊穿電壓降低而產(chǎn)生電火花，電火花使顆粒積熱、起燃。要求將柴油機(jī)汽車的車載電源即蓄電池電源轉(zhuǎn)換成高壓電源并且輸出電壓穩(wěn)定，市場(chǎng)上的高壓電源一般用于靜電除塵，其體積較大，在柴油機(jī)汽車上使用受空間限制，其工作電源來自市電不適合在汽車上工作。

發(fā)明內(nèi)容
為滿足上述的要求本發(fā)明提供一種高壓電源，要解決的技術(shù)問題是:將車載蓄電池的低壓電源轉(zhuǎn)換成高壓電源并且高壓輸出穩(wěn)定、當(dāng)高壓電源裝置發(fā)生故障時(shí)能保護(hù)蓄電池。解決的技術(shù)問題的技術(shù)方案包括:蓄電池組1、低壓直流穩(wěn)壓電路2、功率放大電路5、將經(jīng)功率放大電路放大的信號(hào)變成高壓的升壓變壓器6及其高壓輸出整流電路7、高壓信號(hào)采樣電路8，其特征是:在低壓直流穩(wěn)壓電路2與功率放大電路5之間還有信號(hào)運(yùn)算電路3和信號(hào)調(diào)制電路4，所述的信號(hào)運(yùn)算電路3具有接低壓直流穩(wěn)壓電路的輸出端21的設(shè)定信號(hào)輸入端31、接高壓信號(hào)采樣電路8的輸出端81的反饋信號(hào)輸入端32、以及將設(shè)定信號(hào)與反饋信號(hào)的運(yùn)算結(jié)果輸出的輸出端33 ;信號(hào)運(yùn)算電路3的輸出端33接信號(hào)調(diào)制電路4的二路輸入端41、42，信號(hào)調(diào)制電路4的二路輸出端43、44分別與功率放大電路5的輸入端51、52連接；高壓信號(hào)采樣電路8的輸出端81與地之間還接有繼電器線圈J，繼電器觸頭串接在高壓電源裝置的電源輸入端與蓄電池組I的輸出端之間。在該技術(shù)方案中設(shè)定信號(hào)具有穩(wěn)定的幅值與高壓反饋信號(hào)運(yùn)算后其運(yùn)算結(jié)果信號(hào)的幅值可調(diào)整輸出的高壓，使其達(dá)到設(shè)定信號(hào)要求的電壓值，運(yùn)算結(jié)果信號(hào)被調(diào)制電路調(diào)制成固定頻率的方波信號(hào)，該方波信號(hào)經(jīng)功率放大電路放大及升壓變壓器耦合將蓄電池的直流電變成高壓交流電且幅值穩(wěn)定。當(dāng)所述的高壓電源發(fā)生故障沒有交流輸出時(shí)，高壓信號(hào)采樣電路電壓為零，繼電器線圈J失電釋放，繼電器觸頭切斷蓄電池組I向高壓電源裝置的供電，避免蓄電池電能的流失。所述的信號(hào)運(yùn)算電路3由電阻Rl — R5、電位器RWl、RW2、三極管Tl組成；電阻R2的一端即設(shè)定信號(hào)輸入端31接低壓直流穩(wěn)壓電路的輸出端21 ;其另一端通過電位器RWl與電阻Rl的一端連接；電阻R3的一端即反饋信號(hào)輸入端32接高壓信號(hào)采樣電路8的輸出端81，其另一端通過電位器RW2與電阻Rl的一端連接；電阻Rl的另一端接地；三極管Tl的基極通過電阻R4與電阻Rl的一端連接，其發(fā)射極即運(yùn)算結(jié)果輸出端33通過電阻R5接地，其集電極接低壓直流穩(wěn)壓電路2的輸出端21。所述的信號(hào)調(diào)制電路4由電阻R6—Rl1、電容Cl、C2、三極管T2、T3和集成電路ICl組成；集成電路ICl的2腳、3腳之間跨接電阻R6，其6腳通過電容Cl接地，其2腳、6腳相連；集成電路ICl的7腳通過電阻R7與其8腳、4腳連接，其8腳、4腳接低壓直流穩(wěn)壓電路的輸出端21 ;集成電路ICl的I腳接地，5腳通過電容C2接地；三極管T2的基極通過電阻R8與集成電路ICl的3腳連接，三極管T2的集電極通過電阻RlO與三極管Tl的發(fā)射極腳連接，三極管T2的發(fā)射極接地；三極管T3的基極通過電阻R9與集成電路ICl的7腳連接，三極管T3的集電極通過電阻Rll與三極管Tl的發(fā)射極腳連接，三極管T3的發(fā)射極接地。所述的信號(hào)運(yùn)算電路和信號(hào)調(diào)制電路的工作電源為單電源且構(gòu)成電路的電子元件較少，使故障點(diǎn)減少?gòu)亩岣吒邏弘娫囱b置的可靠性。所用的元器件價(jià)格較低而且數(shù)量較少，制造成本較低。所述的高壓信號(hào)采樣電路8中整流器QL2的輸入端與升壓變壓器的次級(jí)線圈L2并聯(lián)連接、整流器QL2的輸出端與濾波電容C4并聯(lián)連接，整流器QL2的輸出端的正極接地，其負(fù)極即輸出端81接信號(hào)運(yùn)算電路3中的電阻R3的一端。所述的高壓信號(hào)采樣電路8中整流器QL2的輸出端并聯(lián)有繼電器線圈J，繼電器常開觸頭J-1的一端接蓄電池Ul的正端、其另一端通過常閉按鈕QT接升壓變壓器的初級(jí)線圈L中心抽頭；繼電器常開觸頭J-2串接在蓄電池U2的正端與電感L3之間。本發(fā)明的有益效果是:1、在實(shí)現(xiàn)升壓、穩(wěn)壓的功能的基礎(chǔ)上使用較少的元器件，使故障點(diǎn)減少?gòu)亩岣吒邏弘娫囱b置的可靠性。2、元器件較少使裝置的體積較小。3、裝置出現(xiàn)故障時(shí)能斷開蓄電池，避免電能流失而影響汽車運(yùn)行。4、所用的元器件價(jià)格較低而且數(shù)量較少，制造成本較低。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)方框圖。圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)對(duì)照

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。該高壓電源裝置包括:蓄電池組1、低壓直流穩(wěn)壓電路2、信號(hào)運(yùn)算電路3、信號(hào)調(diào)制電路4、功率放大電路5、升壓變壓器6、高壓輸出整流電路7、高壓信號(hào)采樣電路8，保護(hù)電路9。所述的蓄電池組I為車載蓄電池，包括蓄電池Ul、U2，其電壓均為12V。所述的低壓直流穩(wěn)壓電路2為信號(hào)運(yùn)算電路3、信號(hào)調(diào)制電路4提供穩(wěn)定工作電源，它由電感L3、電容C5 — C7、穩(wěn)壓集成電路IC2 (型號(hào)為7809)組成；電感L3的一端與穩(wěn)壓集成電路IC2的I腳連接、該連接點(diǎn)通過電容C5接地，穩(wěn)壓集成電路IC2的2腳接地，穩(wěn)壓集成電路IC2的3腳與地之間并聯(lián)有濾波電容C6、C7，穩(wěn)壓集成電路IC2的3腳輸出電壓為+9V ；電感L3的另一端通過繼電器常開觸頭J-2與蓄電池U2的正極連接。蓄電池組一般與發(fā)電機(jī)連接，發(fā)電時(shí)蓄電池組上的電壓紋波較大，選用電感可有效的抑制紋波。所述的信號(hào)運(yùn)算電路3由電阻Rl — R5、電位器RWl、RW2、三極管Tl組成；電阻R2的一端(設(shè)定信號(hào)輸入端31)接低壓直流穩(wěn)壓電路中穩(wěn)壓集成電路IC2的3腳(輸出端21);其另一端通過電位器RWl與電阻Rl的一端連接；電阻R3的一端(反饋信號(hào)輸入端)接高壓信號(hào)米樣電路8中整流器QL2的輸出端的負(fù)極(輸出端81),其另一端通過電位器RW2與電阻Rl的一端連接；電阻Rl的另一端接地；電阻Rl上的電壓為運(yùn)算結(jié)果信號(hào)電壓；三極管Tl的基極通過電阻R4與電阻Rl的一端連接，其發(fā)射極(運(yùn)算結(jié)果輸出端33)通過電阻R5接地，其集電極接低壓直流穩(wěn)壓電路2的輸出端21。信號(hào)運(yùn)算也可用運(yùn)算放大器來實(shí)現(xiàn)，但使用運(yùn)算放大器需要正、負(fù)穩(wěn)壓電源，并且該穩(wěn)壓電源需要與蓄電池隔離，這樣會(huì)使高壓電源裝置體積增大；另外運(yùn)算放大器在工作時(shí)可能會(huì)發(fā)生自激現(xiàn)象需補(bǔ)償。所述的信號(hào)調(diào)制電路4由電阻R6—Rl1、電容Cl、C2、三極管T2、T3和集成電路ICl組成，集成電路ICl的型號(hào)為時(shí)基電路555 ;集成電路ICl的2腳、3腳之間跨接電阻R6，其6腳通過電容Cl接地，其2腳、6腳相連；集成電路ICl的7腳通過電阻R7與其8腳、4腳連接，其8腳、4腳接低壓直流穩(wěn)壓電路的輸出端21 ;集成電路ICl的I腳接地，5腳通過電容C2接地；集成電路ICl的3腳、7腳輸出對(duì)稱的方波其頻率為40KHZ，選擇電阻R6和電容Cl的電阻值與電容值可確定所述的方波的頻率；三極管T2的基極通過電阻R8與集成電路ICl的3腳連接，三極管T2的集電極通過電阻RlO與三極管Tl的發(fā)射極腳連接，三極管T2的發(fā)射極接地；三極管T3的基極通過電阻R9與集成電路ICl的7腳連接，三極管T3的集電極通過電阻Rll與三極管Tl的發(fā)射極腳連接，三極管T3的發(fā)射極接地；所述的方波使三極管T2、T3交替導(dǎo)通、截止。所述的功率放大電路由三極管T4一T7、升壓變壓器BI的初級(jí)線圈L組成；三極管T4、T5構(gòu)成一復(fù)合管以提高放大倍數(shù)，三極管T4的基極接三極管T2的集電極，三極管T4、T5的集電極接變壓器初級(jí)線圈L的一端，三極管T5的發(fā)射極接地；三極管T6、I7構(gòu)成另一復(fù)合管，三極管T6的基極接三極管T3的集電極，三極管T6、I7的集電極接變壓器初級(jí)線圈L的另一端，三極管T7的發(fā)射極接地；變壓器初級(jí)線圈L的中心抽頭(電源輸入端53)通過保護(hù)電路與蓄電池Ul的正極(輸出端12)連接；蓄電池U1、U2串聯(lián)連接，蓄電池Ul正極端的電壓為24V ;三極管T5、T7為集電極電流25A的功率三極管。所述的升壓變壓器BI具有中心抽頭的初級(jí)線圈L、次級(jí)線圈L1、L2，次級(jí)線圈LI為升壓線圈，當(dāng)初級(jí)線圈L的中心抽頭的電壓24V時(shí)次級(jí)線圈LI的輸出電壓為交流6KV左右，次級(jí)線圈L2為采樣線圈其輸出電壓為交流8V左右，所述的線圈套在一高頻磁芯上，采用高頻磁芯可使變壓器體積減小。所述的高壓輸出整流電路7由整流器QLl和電容C3組成，整流器QLl的輸入端與次級(jí)線圈LI連接其輸出端并聯(lián)電容C3，其輸出的直流電壓為7.2KV左右。所述的高壓信號(hào)采樣電路8中整流器QL2的輸入端與升壓變壓器的次級(jí)線圈L2并聯(lián)連接、整流器QL2的輸出端與濾波電容C4并聯(lián)連接，整流器QL2的輸出端的正極接地，其負(fù)極(輸出端81)接信號(hào)運(yùn)算電路3中的電阻R3的一端(反饋信號(hào)輸入端31)。保護(hù)電路9為這樣的結(jié)構(gòu):即在高壓信號(hào)采樣電路8的整流器QL2的輸出端并聯(lián)有繼電器線圈J，繼電器常開觸頭J-1的一端接蓄電池Ul的正端(輸出端12)、其另一端通過常閉按鈕QT接升壓變壓器的初級(jí)線圈L中心抽頭(電源輸入端53)，繼電器常開觸頭J-1的兩端并聯(lián)有常開按鈕AT，繼電器另一常開觸頭J-2串接在蓄電池U2的正端與電感L3 (電源輸入端22)之間。本發(fā)明的工作原理是:
低壓直流穩(wěn)壓電路2為信號(hào)運(yùn)算電路3、信號(hào)調(diào)制電路4提供穩(wěn)定工作電源。在信號(hào)運(yùn)算電路3中設(shè)定信號(hào)低壓直流穩(wěn)壓電路2為一固定值，反饋信號(hào)來自高壓信號(hào)采樣電路8，當(dāng)反饋信號(hào)變小時(shí)，電阻Rl上電壓增大，當(dāng)反饋信號(hào)變大時(shí)，電阻Rl上電壓減小，調(diào)節(jié)電位器RWl、RW2可使電阻Rl上電壓有一合適范圍，電阻R4、R5、三極管Tl構(gòu)成一射極跟隨器輸出電阻Rl上的電壓。在信號(hào)調(diào)制電路4中電阻RIO、Rll的一端接信號(hào)運(yùn)算電路3中的三極管Tl發(fā)射極接受運(yùn)算信號(hào)，當(dāng)三極管T2或T3導(dǎo)通時(shí)功率放大電路5中的三極管T4與T5或三極管T6與T7截止，當(dāng)三極管T2或T3截止時(shí)功率放大電路5中的三極管T4與T5或三極管T6與17導(dǎo)通，功率放大電路5中的三極管導(dǎo)通時(shí)對(duì)所述的運(yùn)算信號(hào)按一定的放大倍數(shù)放大，在升壓變壓器BI的初級(jí)線圈L上形成交流電壓使其次級(jí)線圈LI感應(yīng)出高壓交流電壓。在高壓信號(hào)采樣電路8中升壓變壓器的次級(jí)線圈L2的感應(yīng)電壓與次級(jí)線圈LI的感應(yīng)電壓成比例關(guān)系，次級(jí)線圈L2的交流電壓經(jīng)整流器QL2整流反饋至信號(hào)運(yùn)算電路3，經(jīng)運(yùn)算、放大使次級(jí)線圈L2的電壓穩(wěn)定。所述的保護(hù)電路9中繼電器線圈J并聯(lián)在高壓信號(hào)采樣電路8的整流器QL2的輸出端，當(dāng)高壓電壓裝置發(fā)生故障時(shí)如三極管損壞會(huì)導(dǎo)致整流器QL2無輸出，繼電器線圈J失電、繼電器常開觸頭J-l、J-2斷開，切斷高壓電源裝置的電源，使蓄電池電能不至流失。另外還可利用繼電器的觸頭發(fā)出報(bào)警信號(hào)。高壓電源工作時(shí)按下常開按鈕AT ;停止工作時(shí)按下常閉按鈕QT。
權(quán)利要求
1.一種逆變式高壓電源，該高壓電源裝置包括:蓄電池組(I)、低壓直流穩(wěn)壓電路(2)、功率放大電路(5)、將經(jīng)功率放大電路放大的信號(hào)變成高壓的升壓變壓器(6)及其高壓輸出整流電路(7)、高壓信號(hào)采樣電路(8)，其特征是:在低壓直流穩(wěn)壓電路(2)與功率放大電路(5)之間還有信號(hào)運(yùn)算電路(3)和信號(hào)調(diào)制電路(4)，所述的信號(hào)運(yùn)算電路(3)具有接低壓直流穩(wěn)壓電路的輸出端(21)的設(shè)定信號(hào)輸入端(31)、接高壓信號(hào)采樣電路(8)的輸出端(81)的反饋信號(hào)輸入端(32)、以及將設(shè)定信號(hào)與反饋信號(hào)的運(yùn)算結(jié)果輸出的輸出端(33)；信號(hào)運(yùn)算電路(3)的輸出端(33)接信號(hào)調(diào)制電路(4)的二路輸入端(41、42)，信號(hào)調(diào)制電路(4 )的二路輸出端(43、44 )分別與功率放大電路(5 )的輸入端(51、52 )連接；高壓信號(hào)采樣電路(8)的輸出端(81)與地之間還接有繼電器線圈J，繼電器觸頭串接在高壓電源裝置的電源輸入端與蓄電池組(I)的輸出端之間。
2.如權(quán)利要求1所述的一種逆變式高壓電源，其特征是:所述的信號(hào)運(yùn)算電路(3)由電阻Rl—R5、電位器RW1、RW2、三極管Tl組成；電阻R2的一端接低壓直流穩(wěn)壓電路的輸出端(21);其另一端通過電位器RWl與電阻Rl的一端連接；電阻R3的一端接高壓信號(hào)采樣電路(8)的輸出端(81)，其另一端通過電位器RW2與電阻Rl的一端連接；電阻Rl的另一端接地；三極管Tl的基極通過電阻R4與電阻Rl的一端連接，其發(fā)射極通過電阻R5接地，其集電極接低壓直流穩(wěn)壓電路(2)的輸出端(21)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種逆變式高壓電源，其特征是:所述的信號(hào)調(diào)制電路(4)由電阻R6 — R11、電容C1、C2、三極管T2、T3和集成電路ICl組成；集成電路ICl的2腳、3腳之間跨接電阻R6，其6腳通過電容Cl接地，其2腳、6腳相連；集成電路ICl的7腳通過電阻R7與其8腳、4腳連接，其8腳、4腳接低壓直流穩(wěn)壓電路的輸出端21 ;集成電路ICl的I腳接地，5腳通過電容C2接地；三極管T2的基極通過電阻R8與集成電路ICl的3腳連接，三極管T2的集電極通過電阻RlO與三極管Tl的發(fā)射極腳連接，三極管T2的發(fā)射極接地；三極管T3的基極通過電阻R9與集成電路ICl的7腳連接，三極管T3的集電極通過電阻Rll與三極管Tl的發(fā)射極腳連接,三極管T3的發(fā)射極接地。
4.如權(quán)利要求1所述的一種逆變式高壓電源，其特征是:所述的高壓信號(hào)采樣電路(8)中整流器QL2的輸入端與升壓變壓器的次級(jí)線圈L2并聯(lián)連接、整流器QL2的輸出端與濾波電容C4并聯(lián)連接，整流器QL2的輸出端的正極接地，其負(fù)極接信號(hào)運(yùn)算電路(3)中的電阻R3的一端。
5.如權(quán)利要求1所述的一種逆變式高壓電源，其特征是:所述的高壓信號(hào)采樣電路(8)中整流器QL2的輸出端并聯(lián)有繼電器線圈J，繼電器常開觸頭J-1的一端接蓄電池Ul的正端、其另一端通過常閉按鈕QT接升壓變壓器的初級(jí)線圈L中心抽頭；繼電器常開觸頭J-2串接在蓄電池U2的正端與電感L3之間。
全文摘要
一種逆變式高壓電源用于對(duì)柴油機(jī)汽車顆粒凈化器中的顆粒打火使顆粒起燃，該高壓電源包括蓄電池組、低壓直流穩(wěn)壓電路、功率放大電路、升壓變壓器及其高壓輸出整流電路、高壓信號(hào)采樣電路。其特征是在低壓直流穩(wěn)壓電路與功率放大電路之間還有信號(hào)運(yùn)算電路和信號(hào)調(diào)制電路，來自低壓直流穩(wěn)壓電路的設(shè)定信號(hào)和來自高壓信號(hào)采樣電路的反饋信號(hào)經(jīng)信號(hào)運(yùn)算電路運(yùn)算后，其運(yùn)算結(jié)果信號(hào)再由信號(hào)調(diào)制電路調(diào)制成交流信號(hào)，該交流信號(hào)輸入至功率放大電路；在高壓電源裝置的電源輸入端與蓄電池組的輸出端之間有保護(hù)電路。其有益效果是1、元器件少，裝置的可靠性高；2、裝置的體積較??；3、制造成本較低。
文檔編號(hào)H02H7/18GK103107703SQ20111035487
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者高玉琴 申請(qǐng)人:高玉琴