專利名稱：一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電鍍電源電路，特別涉及一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的雙脈沖電源其低壓逆變部分主要采用igbt，屬進(jìn)口元件，硅片國(guó)內(nèi)尚無(wú)生產(chǎn)，且存在價(jià)格高、電流小的缺陷，高壓小電流應(yīng)用還可以，大電流時(shí)成本高昂，多只并聯(lián)時(shí)電流不均勻，而如果采用場(chǎng)效應(yīng)管，則電流太小，多只并聯(lián)時(shí)如500A時(shí)就會(huì)出故障， 且現(xiàn)有技術(shù)尚無(wú)大功率元件，而如果采用門極關(guān)斷可控硅，會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)困難，已屬于淘汰元件，沒(méi)有低壓元件，耗能較高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源主要由高頻開關(guān)電源部分、橋式整流部分、逆變部分、控制部分構(gòu)成，其中，高頻開關(guān)電源部分由電源開關(guān)、橋式整流、濾波、高頻載波調(diào)制逆變、高頻變壓器等組成，380v三相交流電從電源開關(guān)進(jìn)入三相橋式整流，經(jīng)過(guò)濾波的電感濾波和電容濾波后變成560v平穩(wěn)的直流電，經(jīng)高頻調(diào)制逆變后送入高頻變壓器。
本發(fā)明一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，所述橋式整流部分包括低壓橋式整流，所述低壓橋式整流產(chǎn)生對(duì)中心正反的兩路脈動(dòng)直流電。
本發(fā)明一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，所述逆變部分包括續(xù)流電阻、逆變可控硅，采用兩套逆變可控硅交替導(dǎo)通，換向采用前級(jí)死區(qū)時(shí)間關(guān)斷，同步觸發(fā)。
本發(fā)明一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，所述控制部分由供電變壓器、外部控制單元、主線路板、電源驅(qū)動(dòng)板、逆變控制板、取樣分流器組成，所述供電變壓器產(chǎn)生24v四路相互隔離的交流電，經(jīng)電源驅(qū)動(dòng)板、逆變控制板，驅(qū)動(dòng)兩個(gè)igbt和逆變可控硅，所述主線路板采用集成功放比例放大叩07、LM324控制電源開關(guān)，Sg3525產(chǎn)生脈沖信號(hào)，經(jīng)分配后驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)板和逆變控制板。
本發(fā)明主要應(yīng)用于電鍍、電解、電化學(xué)等的脈寬調(diào)制電源，主要體現(xiàn)在雙脈沖電流功率上的突破，從現(xiàn)有的幾百安，可以達(dá)到幾萬(wàn)安，而成本會(huì)降低5-6倍，使普通電鍍電解也可以實(shí)現(xiàn)功能性應(yīng)用。


圖1為一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源的電路示意圖2為一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源的控制部分電路示意圖3為一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源的觸發(fā)波形示意圖4為一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源的原理方框圖。
其中1、電源開關(guān)；2、橋式整流；3、濾波；4、高頻載波調(diào)制逆變；5、高頻變壓器； 6、低壓橋式整流；7、續(xù)流電阻；8、逆變可控硅；9、取樣分流器；10、供電變壓器；11、外部控制單元；12、主控板；13、電源驅(qū)動(dòng)板；14、逆變控制板；15-21、波形；15、igbt脈沖串G3 ；16、 igbt脈沖串G4 ；17、次級(jí)觸發(fā)可控硅脈沖Gl ；18、次級(jí)觸發(fā)可控硅脈沖G2 ；19、輸出電壓波形；20、輸出電流波形；21、關(guān)斷死區(qū)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說(shuō)明和闡述
本發(fā)明一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源主要由高頻開關(guān)電源部分、橋式整流部分、逆變部分、控制部分構(gòu)成，其中，高頻開關(guān)電源部分由電源開關(guān)1、橋式整流2、濾波3、高頻載波調(diào)制逆變4、高頻變壓器5等組成。380V三相交流電從電源開關(guān)1進(jìn)入三相橋式整流2，經(jīng)過(guò)濾波3的電感濾波和電容濾波后變成560v平穩(wěn)的直流電，電感、電容與RCD吸收過(guò)濾逆變產(chǎn)生的尖峰電壓，抑制對(duì)電網(wǎng)的干擾，提高功率因數(shù)，高頻載波調(diào)制逆變4的兩個(gè)igbt斬波逆變后送入高頻變壓器5變壓，igbt門極G3、G4觸發(fā)igbt脈沖串 G3、igbt脈沖串G4，如波形15、波形16，為對(duì)稱180度和隔直電容使高頻變壓器5不會(huì)產(chǎn)生直流成分飽和，同時(shí)高頻變壓器5兩端采用阻容吸收防止產(chǎn)生振蕩，560v直流電經(jīng)高頻調(diào)制逆變后送入高頻變壓器5。
本發(fā)明一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，其中，所述橋式整流部分包括低壓橋式整流6，所述低壓橋式整流6產(chǎn)生對(duì)中心正反的兩路脈動(dòng)直流電，所述低壓橋式整流6因頻率較高采用快恢復(fù)二極管，續(xù)流電阻7為快恢復(fù)二極管提供空載時(shí)導(dǎo)通電流。
本發(fā)明一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，其中，所述逆變部分包括續(xù)流電阻7、逆變可控硅8，采用兩套逆變可控硅8交替導(dǎo)通，換向采用前級(jí)死區(qū)時(shí)間關(guān)斷，同步觸發(fā)，如波形21，由于導(dǎo)通時(shí)的電流是高頻脈動(dòng)的，特別是轉(zhuǎn)換到一只逆變可控硅 8全導(dǎo)通時(shí)，逆變可控硅8容易關(guān)斷，所以要采用同步觸發(fā)高速光耦，經(jīng)高速光耦隔離放大后，高速同步脈沖觸發(fā)，同時(shí)導(dǎo)通時(shí)測(cè)量Cl于El、C2于E2的壓降，判斷兩套逆變可控硅8 同時(shí)導(dǎo)通短路，當(dāng)壓降超過(guò)3v時(shí)關(guān)斷主電路。
本發(fā)明一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，其中，所述控制部分由供電變壓器10、外部控制單元11、主線路板12、電源驅(qū)動(dòng)板13、逆變控制板14、取樣分流器 9組成。
所述供電變壓器10產(chǎn)生Mv四路相互隔離的交流電，經(jīng)電源驅(qū)動(dòng)板13、逆變控制板14，驅(qū)動(dòng)兩個(gè)igbt和逆變可控硅8，所以絕緣要達(dá)到3000v以上，并且要繞一層屏蔽。
所述外部控制單元11的黃燈亮?xí)r為過(guò)熱保護(hù)，綠燈為電源指示，綠燈閃時(shí)為故障保護(hù)，電壓電流調(diào)節(jié)電位器可以轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓穩(wěn)流操作，比例調(diào)節(jié)可以調(diào)節(jié)正反脈沖比例。
所述主線路板12采用集成功放比例放大op07、LM324等控制電源開關(guān)1，Sg3525 產(chǎn)生脈沖信號(hào)，經(jīng)分配后驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)板13和逆變控制板14。
所述電源驅(qū)動(dòng)板13的作用主線路板12來(lái)的脈沖信號(hào)經(jīng)光耦隔離后，由供電變壓器供給電源，采用M57962驅(qū)動(dòng)igbt，驅(qū)動(dòng)觸發(fā)igbt脈沖串G3、igbt脈沖串G4，如波形15、波形16。
所述逆變控制板14的作用主線路板12來(lái)的脈沖信號(hào)經(jīng)光耦隔離后，由供電變壓器供給的電源，經(jīng)三極管放大驅(qū)動(dòng)逆變可控硅8，次級(jí)觸發(fā)可控硅脈沖G1、次級(jí)觸發(fā)可控硅脈沖G2，如波形17、波形18，波形19為輸出電壓波形。
波形20為輸出電流波形，因頻率較高，經(jīng)電解液的電容效應(yīng)，實(shí)際的電流波形為正反脈動(dòng)的連續(xù)低頻正反脈沖。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述高頻開關(guān)電源部分，不經(jīng)過(guò)逆變可控硅8 逆變，可以輸出可調(diào)制低頻的單脈沖電壓。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述逆變部分在正負(fù)電源產(chǎn)生一路電壓時(shí)可以采用橋式對(duì)角四只逆變可控硅8交錯(cuò)導(dǎo)通。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制部分也可采用單片機(jī)產(chǎn)生多種脈沖來(lái)控制電源。
權(quán)利要求
1.一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，包括高頻開關(guān)電源部分、橋式整流部分、逆變部分、控制部分組成，其特征在于所述高頻開關(guān)電源部分由電源開關(guān)(1)、橋式整流⑵、濾波(3)、高頻載波調(diào)制逆變G)、高頻變壓器( 組成，380V三相交流電從電源開關(guān)(1)進(jìn)入三相橋式整流O)，經(jīng)過(guò)濾波(3)的電感濾波和電容濾波后變成560v平穩(wěn)的直流電，經(jīng)高頻調(diào)制逆變后送入高頻變壓器(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，所述橋式整流部分包括低壓橋式整流(6)，采用低壓橋式整流(6)產(chǎn)生對(duì)中心正反的兩路脈動(dòng)直流 電
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，所述逆變部分包括續(xù)流電阻(7)、逆變可控硅(8)，所述逆變部分采用兩套逆變可控硅(8)交替導(dǎo)通， 換向采用前級(jí)死區(qū)時(shí)間關(guān)斷，同步觸發(fā)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，所述控制部分由供電變壓器(10)、外部控制單元(11)、主線路板(12)、電源驅(qū)動(dòng)板(13)、逆變控制板 (14)、取樣分流器(9)組成，所述供電變壓器(10)產(chǎn)生24v四路相互隔離的交流電，經(jīng)電源驅(qū)動(dòng)板(13)、逆變控制板(14)，驅(qū)動(dòng)兩個(gè)igbt和逆變可控硅(8)，所述主線路板(1 采用集成功放比例放大叩07、LM324控制電源開關(guān)(1)，Sg3525產(chǎn)生脈沖信號(hào)，經(jīng)分配后驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)板(1 和逆變控制板(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，所述逆變部分在正負(fù)電源產(chǎn)生一路電壓時(shí)可以采用橋式對(duì)角四只逆變可控硅(8)交錯(cuò)導(dǎo)通。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，所述控制部分也可采用單片機(jī)產(chǎn)生多種脈沖調(diào)制電源。
全文摘要
本發(fā)明一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源主要由高頻開關(guān)電源部分、橋式整流部分、逆變部分、控制部分構(gòu)成。380v三相交流電進(jìn)入高頻開關(guān)電源部分，經(jīng)低壓橋式整流產(chǎn)生對(duì)中心正反的兩路脈動(dòng)直流電，經(jīng)逆變可控硅產(chǎn)生低頻的正負(fù)雙脈沖電壓，滿足電鍍等頻率1-1000赫茲調(diào)制。本發(fā)明主要應(yīng)用于電鍍、電解、氧化、電化學(xué)等的脈寬調(diào)制電源，主要體現(xiàn)在雙脈沖電流功率上的突破，從現(xiàn)有的幾百安，可以達(dá)到幾萬(wàn)安，成本低，使普通電鍍電解也可以實(shí)現(xiàn)功能性應(yīng)用。
文檔編號(hào)H02M9/06GK102522914SQ201110430159
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者蔣文波 申請(qǐng)人:蔣文波