專利名稱：一種電源變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及把交流電源經(jīng)整流變換獲得多項(xiàng)邏輯直流電源、直流電磁場(chǎng)以及把單相交流電變換成多相交流電的裝置。
目前普遍使用的直流電源及產(chǎn)生直流電磁場(chǎng)的裝置是由模擬控制電路構(gòu)成，模擬電路的裝置主要由鋸齒波發(fā)生器、脈沖發(fā)生器構(gòu)成的導(dǎo)通控制電路和整流主電路、直流負(fù)載電路、以及直流工作電源組成。這類裝置對(duì)觸發(fā)信號(hào)要求有足夠大的功率；上升沿要陡；要足夠?qū)挘灰c主電路的交流電源同步。不觸發(fā)時(shí)，觸發(fā)電路輸出電壓應(yīng)小于0.15-0.2V，為了提高抗干擾能力，避免誤觸發(fā)，在晶閘管控制極上要加負(fù)電壓，所以導(dǎo)通控制電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。由于控制電路和整流負(fù)載存在著磁電聯(lián)系，并且整流主電路和負(fù)載電路不能保證在交流電源過(guò)零時(shí)投入電網(wǎng)，因此對(duì)外界會(huì)造成電磁干擾，系統(tǒng)易誤動(dòng)作，交流電網(wǎng)也會(huì)遭受嚴(yán)重污染。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可靠、消除對(duì)交流電網(wǎng)污染的電源變換器。
電源變換器包括導(dǎo)通控制電路、整流主電路、直流負(fù)載電路和直流工作電源，其特征在于導(dǎo)通控制電路由多諧振蕩器、邏輯控制信號(hào)發(fā)生器、隔離與整流控制器構(gòu)成。多諧振蕩器電路中包括定時(shí)器G1，多路開(kāi)關(guān)G8，電阻RA、RB、RW、R37、R38、R39，電容C17、C18、C19、C23、C21、C22、C23、C24、C1，二極管D1、D2，開(kāi)關(guān)K1、K2、K3，邏輯控制信號(hào)發(fā)生器包括觸發(fā)器G2、G3、G4，與門(mén)G5、OC門(mén)G6，電阻R4、R5、R6、R22、R23、R24、R0，隔離與整流控制器包括過(guò)零固態(tài)繼電器ACSSR、ACSSR′，oc門(mén)G7、譯碼器G9，電阻R25、R26、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R40，開(kāi)關(guān)K4、K5、K6、K7，電源變壓器TB，整流主電路由整流二極管組成的半波或全波整流電路構(gòu)成。
前面所述的隔離與整流控制器中的過(guò)零固態(tài)繼電器ACSSR取N個(gè)，N為輸出電源的相數(shù)，ACSSR′個(gè)數(shù)與變壓TB的二次電壓抽頭數(shù)相等。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有同類裝置比較具有如下優(yōu)點(diǎn)1.導(dǎo)通控制電路由少量的數(shù)字集成芯片和模塊電路實(shí)現(xiàn)的周期可調(diào)的多諧振蕩器、邏輯控制信號(hào)發(fā)生器和隔離整流控制器組成，屬于數(shù)字電路控制方案。隔離整流控制器輸出通/斷狀態(tài)，對(duì)邏輯控制信號(hào)只要求最小不低于3伏(通)/小于1伏(斷)，而以TTL或CMOS集成芯片實(shí)現(xiàn)的邏輯信號(hào)發(fā)生器輸出的控制信號(hào)高電平不低于3伏，低電平不高于0.5伏，完全滿足要求，所以控制電路簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。
2.采用交流型固態(tài)繼電器實(shí)現(xiàn)隔離整流控制，從而使控制電路與整流負(fù)載電路實(shí)現(xiàn)光電隔離，不存在磁電聯(lián)系，所以系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定、可靠。
3.采用交流型過(guò)零固態(tài)繼電器能確保整流主電路、負(fù)載電路在交流電源過(guò)零時(shí)投入電網(wǎng)，所以對(duì)電網(wǎng)沒(méi)有沖擊，解決了對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的污染和對(duì)外界干擾大的問(wèn)題。
4.整流主電路由整流二極管組成的半波或全波整流電路構(gòu)成，比可控硅整流電路簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。
5.本實(shí)用新型還可以使單相交流電實(shí)現(xiàn)相差為360°/N的N相交、直流邏輯電源變換。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是電源變換器電路結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是電源變換器的電路圖。
由單刀雙擲開(kāi)關(guān)K1、K2、K3，多路開(kāi)關(guān)G8，電容C17-C24和電阻R37-R39組成多諧振蕩器的周期調(diào)節(jié)控制電路。如果需要調(diào)整多諧振蕩器周期時(shí)，通過(guò)接通與斷開(kāi)接在G1的第6腳上的電容C17-C24來(lái)實(shí)現(xiàn)，接不同值電容，G1輸出信號(hào)VG10的周期就不同。為使G1輸出信號(hào)周期可調(diào)范圍足夠大，選用八個(gè)不同值的電容，靠G8和K1、K2、K3來(lái)完成每個(gè)電容的接通與斷開(kāi)。由帶中心抽頭的電源變壓器TB，單刀雙擲開(kāi)關(guān)K4、K5、K6、K7，譯碼器G9、OC門(mén)G7，電阻R22-R26、R29-R36和固態(tài)繼電器ACSSR′4-ACSSR′12組成整流輸出電壓值控制電路。向整流電路提供9個(gè)不同等級(jí)的單相交流電壓，供整流需要進(jìn)行選擇。固態(tài)繼電器ACSSR′交流側(cè)與電源變壓器TB二次電壓抽頭V2對(duì)應(yīng)連接，即ACSSR′4接V21、ACSSR′5接V22、ACSSR′6接V23、ACSSR′7接V24，ACSSR′8接V25、ACSSR′9接V26、ACSSR′10接V27、ACSSR′11接V28、ACSSR′12接V29，靠G9、G7電阻R22-R26、R29-R36，開(kāi)關(guān)K4、K5、K6、K7選擇ACSSR′與V2的接通與斷開(kāi)，當(dāng)邏輯控制信號(hào)Y4-Y12中哪一個(gè)有效，與其對(duì)應(yīng)的固態(tài)繼電器處于工作狀態(tài)，便將相應(yīng)的交流電源接通。
系統(tǒng)直流工作電源中，交流220V電源與D12-D15完成全波橋式整流，C4-C6實(shí)現(xiàn)交流濾波，C7、C8、C9、C10、C12、C16分別實(shí)現(xiàn)平滑濾波。Tr為高頻變壓器，其二次繞組N21與D20、N22與D16、N23與D21分別實(shí)現(xiàn)半波整流，三極管T與Tr的一次繞組N1及集成開(kāi)關(guān)穩(wěn)器W2018組成振蕩電路完成逆變，R21、R20和二極管D18、D19作為振蕩電路的保護(hù)電路。
整流主電路由整流二極管D31-D34、D35-D38、D39-D42組成三相全波整流電路。直流負(fù)載電路由C13、C14、C15、D22、D23、D24及感性負(fù)載L1、L2、L3組成。
電源變換器所用元件規(guī)格與型號(hào)選擇如下名稱規(guī)格或型號(hào) 名 稱 規(guī)格或型號(hào)定時(shí)器G1NE555集成開(kāi)關(guān)穩(wěn)器 W2018施密特觸發(fā)器G2CD40106 固態(tài)繼電器(1-12) 過(guò)零型ACSSRJK觸發(fā)器G3、G4MC14027 二極管D1、D22CP10與門(mén)G5CD4081 二極管D12-D21IN5404OC門(mén)G6、G774LS05 二極管D22-D24MDR308多路開(kāi)關(guān)G8CD4051 極管D31-D42ZP10A-8譯碼器G9CD4028 電阻R01KΩ/0.25W電阻RA·RB300KΩ/0.25W 電位器RW1200K/0.25W電阻R4-R6510Ω/0.25W 電位器RW220K/0.25W電阻R11120KΩ/0.25W 電容C1、C20.1μf名稱 規(guī)格或型號(hào)名稱 規(guī)格或型號(hào)電阻R1210KΩ/0.25W 電容C4-C60.1μf/400V電阻R13510Ω/0.25W 電容C7100μf/400V電阻R1420KΩ/0.25W 電容C8100μf/25V電阻R15·R172.7Ω/2W 電容C94.7μf/25V電阻R1610Ω/1W 電容C104.7μf/10V電阻R186.8KΩ/0.25W 電容C112700pf電阻R20·R215.1KΩ/0.25W 電容C121500μf/400V電阻R1933Ω/0.25W電容C13-C151000μf/400V電阻R22-R26510Ω/0.25W 電容C161000μf/16V電阻R29-R39510Ω/0.25W 電容C174700pf電容C186800pf電容C190.01μf電容C200.02μf 電容C210.1μf電容C220.22μf 電容C230.33μf電容C240.47μf 三極管T BD651變壓器TB3KV.中心抽頭 變壓器Tr高頻感性負(fù)載 L1、L2、L3線圈
權(quán)利要求1.一種電源變換器，包括導(dǎo)通控制電路、整流主電路、直流負(fù)載電路和直流工作電源，其特征在于導(dǎo)通控制電路由多諧振蕩器、邏輯控制信號(hào)發(fā)生器、隔離與整流控制器構(gòu)成，多諧振蕩器電路中包括定時(shí)器G1，多路開(kāi)關(guān)G8，電阻RA、RB、RW、R37、R38、R39，電容C17、C18、C19、C20、G21、C22、C23、C24、C1，二極管D1、D2，開(kāi)關(guān)K1、K2、K3，邏輯控制信號(hào)發(fā)生器包括觸發(fā)器G2、G3、G4，與門(mén)G5、OC門(mén)G6，電阻R4、R5、R6、R22、R23、R24、R0，隔離與整流控制器包括過(guò)零固態(tài)繼電器ACSSR、ACSSR′，oc門(mén)G7、譯碼器G9，電阻R25、R26、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R40，開(kāi)關(guān)K4、K5、K6、K7，電源變壓器TB，整流主電路由整流二極管組成的半波或全波整流電路構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源變換器，其特征在于隔離與整流控制器中的過(guò)零固態(tài)繼電器ACSSR取N個(gè)，N為輸出電源的相數(shù)，ACSSR′個(gè)數(shù)與變壓TB的二次電壓抽頭數(shù)相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源變換器，其特征在于所說(shuō)的定時(shí)器G1是NE555，觸發(fā)器G2是CD40106，觸發(fā)器G3、G4是MC14027，與門(mén)G5是CD4081，OC門(mén)G6、G7是74LS05，多路開(kāi)關(guān)G8是CD4051，譯碼器G9是CD4028。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電源變換器。該電源變換器由多諧振蕩器、邏輯控制信號(hào)發(fā)生器、隔離與整流控制器、整流主電路、直流負(fù)載電路和直流工作電源組成。通過(guò)采用數(shù)字邏輯控制電路,克服了現(xiàn)有模擬控制電路裝置存在的:污染交流電網(wǎng);對(duì)外界造成電、磁干擾;系統(tǒng)易誤動(dòng)作;控制回路結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)。可為各種工業(yè)設(shè)備提供直流電源及變化的直流電磁場(chǎng),并且可使單項(xiàng)交流電實(shí)現(xiàn)360°/N的N相交直流邏輯電源變換。
文檔編號(hào)H02M7/00GK2274842SQ9622516
公開(kāi)日1998年2月18日 申請(qǐng)日期1996年1月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月18日
發(fā)明者付志華, 劉秉裕 申請(qǐng)人:鞍山鋼鐵學(xué)院