一種簡單可靠的儲能電源電路的制作方法
【專利摘要】一種簡單可靠的儲能電源電路，涉及電力系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，包括光電耦合器U2、MOS管Q1、充電控制芯片U6，所述光電耦合器U2內(nèi)部的發(fā)光二極管經(jīng)電阻R6連接至電源輸出端，所述充電控制芯片U6的第7腳上并聯(lián)有電阻R10和二極管D15，所述二極管D15正極分成兩路，一路經(jīng)電阻R9和電阻R14連接至光電耦合器U2和MOS管Q1的柵極，所述MOS管Q1的漏極連接在二極管D15和電阻R9之間的電路上，所述MOS管Q1的源極連接至光電耦合器U2，在所述MOS管Q1的源極與二極管D15負(fù)極之間并聯(lián)有電容C18，所述電阻R10一端接交流輸入端；儲能電源放電部分的電容電壓通過線性光電耦合器U2反饋到充電控制芯片U6，充電控制芯片U6通過PWM控制反激充電的IGBT器件，從而控制充電速度。
【專利說明】-種簡單可靠的儲能電源電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種簡單可靠的儲能電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前在電力系統(tǒng)的特殊應(yīng)用領(lǐng)域，斷路器的分合動(dòng)作要求很高，常規(guī)的斷路器無 法滿足負(fù)荷對斷路器動(dòng)作速度的要求。因此本公司開發(fā)了基于渦流盤驅(qū)動(dòng)式的快速斷路 器，該斷路器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的核心電路。
[0003] 如圖1所示，該電路為儲能電源的放電部分，正常狀態(tài)下，可控硅Q4截止，負(fù)載電 力電容C20通過前置的反激式電源充電，正?？沙渲罝C400V，XI為渦流盤所代表的電感。 當(dāng)可控硅Q4控制導(dǎo)通時(shí)，電容C20中儲存的能量在極短的時(shí)間內(nèi)泄放完畢，渦流盤電感中 瞬間通過極大電流，從而驅(qū)動(dòng)渦流盤動(dòng)作，快速分合閘。
[0004] 上述過程中一個(gè)細(xì)節(jié)問題是：放電時(shí)間很短，而可控硅的瞬間過流能力很強(qiáng)，一般 可為其額定電流10倍，遠(yuǎn)強(qiáng)于IGBT等其他電力電子器件。但使用可控硅帶來的問題是半 控型器件，其關(guān)斷是不可控的，關(guān)斷前其電流需要小于擎住電流，否則無法關(guān)斷，則會(huì)導(dǎo)致 隨后電容無法正常充電，斷路器失效。所以必須保證關(guān)斷前電源的充電速度小于放電的速 度，電流才減小趨于零。
[0005] 在可控硅Q4導(dǎo)通后，電容C20電壓急速降低，如果通過一個(gè)線性反饋將電容電壓 反饋到充電的控制電路，則可達(dá)到"保證關(guān)斷前電源的充電速度小于放電的速度"的目的， 鑒于此，提出本申請。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種簡單實(shí)用的可控硅關(guān)斷電路，并能提供 短路保護(hù)。
[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種簡單可靠的儲能電源電路，包括光電稱合器U2、M0S管Q1、充電控制芯片U6， 所述光電耦合器U2內(nèi)部的發(fā)光二極管經(jīng)第六電阻R6連接至電源輸出端，所述充電控制芯 片U6的第7腳上并聯(lián)有第十電阻R10和第十五二極管D15,所述第十五二極管D15正極分 成兩路，一路經(jīng)第九電阻R9和第十四電阻R14連接至光電耦合器U2和M0S管Q1的柵極， 所述M0S管Q1的漏極連接在第十五二極管D15和第九電阻R9之間的電路上，所述M0S管 Q1的源極連接至光電耦合器U2,在所述M0S管Q1的源極與第十五二極管D15負(fù)極之間并 聯(lián)有第十八電容C18,所述第十電阻R10-端接交流輸入端；儲能電源放電部分的電容電壓 通過線性光電耦合器U2反饋到充電控制芯片U6,充電控制芯片U6通過PWM控制反激充電 的IGBT器件，從而控制充電速度。
[0009] 本電路工作過程為：當(dāng)電容電壓超過一定值（比如，可根據(jù)第六電阻R6的參數(shù)配 置為50V左右）后，光電耦合器U2輸出飽和，則M0S管Q1的柵極輸入為低，M0S管Q1截止， 此時(shí)+15V電源可通過第九電阻R9和二極管D15正常給充電控制芯片U6供電；當(dāng)電容C20 電壓急速降低后，光電稱合器U2輸出截止，MOS管Q1被驅(qū)動(dòng)打開，將二極管D15及其后續(xù)的 充電控制芯片U6短接；此時(shí)充電控制芯片U6只能依靠電容C18中儲存的電能工作片刻，當(dāng) 電容C18的電壓低于充電控制芯片U6的工作電壓，充電控制芯片U6即停止工作，所控制的 IGBT無法為電容充電；隨后電阻R10為電容C18充電，當(dāng)充電電壓高于充電控制芯片U6的 啟動(dòng)電壓時(shí)，充電控制芯片U6又可工作片刻，如此反復(fù)，稱為"打嗝"電路。由于反復(fù)打嗝， 充電速度很慢，則放電過程中，即可保證可控硅電流小于擎住電流，可控硅自然可靠關(guān)斷。 [0010] 本發(fā)明的有益效果是：
[0011] 1)使用可控硅的短時(shí)過流能力，接省成本，體積很小。
[0012] 2)當(dāng)輸出短路時(shí)，可處于打嗝保護(hù)狀態(tài)，避免燒毀器件。
[0013] 3)放電過程中，使得可控硅自然可靠關(guān)斷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)儲能電源的放電部分電路圖；
[0015] 圖2為本發(fā)明電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0017] 如圖2所示，一種簡單可靠的儲能電源電路，包括光電耦合器U2、M0S管Q1、充電 控制芯片U6,光電耦合器U2內(nèi)部的發(fā)光二極管經(jīng)第六電阻R6連接至電源輸出端，充電控 制芯片U6的第7腳上并聯(lián)有第十電阻R10和第十五二極管D15,第十五二極管D15正極分 成兩路，一路經(jīng)第九電阻R9和第十四電阻R14連接至光電耦合器U2和M0S管Q1的柵極， M0S管Q1的漏極連接在第十五二極管D15和第九電阻R9之間的電路上，M0S管Q1的源極 連接至光電耦合器U2,在M0S管Q1的源極與第十五二極管D15負(fù)極之間并聯(lián)有第十八電容 C18,第十電阻R10 -端接交流輸入端；儲能電源放電部分的電容電壓通過線性光電耦合器 U2反饋到充電控制芯片U6,充電控制芯片U6通過PWM控制反激充電的IGBT器件，從而控 制充電速度。
[0018] 本電路工作過程為：當(dāng)電容電壓超過一定值（比如，可根據(jù)第六電阻R6的參數(shù)配 置為50V左右）后，光電耦合器U2輸出飽和，則M0S管Q1的柵極輸入為低，M0S管Q1截止， 此時(shí)+15V電源可通過第九電阻R9和二極管D15正常給充電控制芯片U6供電；當(dāng)電容C20 電壓急速降低后，光電稱合器U2輸出截止，M0S管Q1被驅(qū)動(dòng)打開，將二極管D15及其后續(xù)的 充電控制芯片U6短接；此時(shí)充電控制芯片U6只能依靠電容C18中儲存的電能工作片刻，當(dāng) 電容C18的電壓低于充電控制芯片U6的工作電壓，充電控制芯片U6即停止工作，所控制的 IGBT無法為電容充電；隨后電阻R10為電容C18充電，當(dāng)充電電壓高于充電控制芯片U6的 啟動(dòng)電壓時(shí)，充電控制芯片U6又可工作片刻，如此反復(fù)，稱為"打嗝"電路。由于反復(fù)打嗝， 充電速度很慢，則放電過程中，即可保證可控硅電流小于擎住電流，可控硅自然可靠關(guān)斷。 [〇〇19] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
【權(quán)利要求】
1. 一種簡單可靠的儲能電源電路，其特征在于：包括光電耦合器（U2)、M0S管（Q1)、充 電控制芯片（U6)，所述光電耦合器（U2)內(nèi)部的發(fā)光二極管經(jīng)第六電阻（R6)連接至電源輸 出端，所述充電控制芯片（U6)的第7腳上并聯(lián)有第十電阻（R10)和第十五二極管（D15)，所 述第十五二極管（D15)正極分成兩路，一路經(jīng)第九電阻（R9)和第十四電阻（R14)連接至光 電耦合器（U2)和OMOS管（Q1)的柵極，所述MOS管（Q1)的漏極連接在第十五二極管（D15) 和第九電阻（R9)之間的電路上，所述MOS管（Q1)的源極連接至光電耦合器（U2)，在所述 MOS管（Q1)的源極與第十五二極管（D15)負(fù)極之間并聯(lián)有第十八電容（C18)，所述第十電 阻（R10) -端接交流輸入端。
【文檔編號】H02J15/00GK104104153SQ201410310000
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】王筍, 陳巍 申請人:安徽國科電力設(shè)備有限公司