专利名称：相控工业直流电源的利记博彩app
技术领域：
本实用新型相控工业直流电源，属于直流电源技术领域。
背景技术：
我国目前所用的相控式整流电源，一直采用相控调压，隔离变压器隔直、二极管整 流的控制模式，基本上不采取滤波措施或少数采用直流电抗器滤波的方式，这样的控制方 式，使得设备在使用中存在很多缺点，诸如结构复杂、效率低、可靠性差、输入谐波大、输出 波纹大、动态性能差、不能带载起停、不适合给工业蓄电池充电等。现有直流电源采用晶闸管控制+隔离变压器+整流二极管的结构形式，个别厂商 的产品还在整流二极管后加有滤波电抗。这样的结构和控制原理导致了现有同类产品具 有以下缺点1、可靠性不高，平均无故障时间小于10万小时；2、效率低，最高效率不高于 80% ；3、谐波大，约为60% -80%，对电网污染重；4、输出波纹大，为半波整流，输出基本无 LC整流网络，不适合应用于对工业蓄电池的充电；5、控制精度低，输出电压电流稳定性差； 6、不能带载起停，可适用范围窄；7、对环境适应性差，使用海拔不能高于2000米。
实用新型内容为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种结构简单、效率高、可靠性好、动态 性能好、可以带负载启停的相控工业整流电源。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是相控工业直流电源，包括 市电输入端、隔离变压器、晶闸管相控桥、输出滤波器、负载接入端和控制器，其结构为市 电输入端依次与隔离变压器、晶间管相控桥、输出滤波器和负载接入端相连，控制器分别与 隔离变压器和晶闸管相控桥相连。所述的相控工业直流电源还包括报警器，报警器与控制器相连。所述的输出滤波器输出端与控制器相连，组成输出反馈网络。所述的晶闸管相控桥为单相半控桥，第一晶闸管的阴极与第二晶闸管的阴极连接 在一起，第一二极管的阳极与第二二极管的阳极连接在一起，第一晶间管的阳极与第一二 极管的阴极连接，第二晶闸管的阳极与第二二极管的阴极连接，单相电源的两根输入端分 别接在第一二极管的阴极输出端和第二二极管的阴极输出端。所述的单相半控桥还包括续流二极管，续流二极管的阴极输出端连接在第一晶闸 管的阴极输出端，续流二极管的阳极输入端连接在第一二极管的阳极输入端。所述的晶间管相控桥为三相全控桥，在三相全控桥和控制器之间连有触发隔离单 元，三相全控桥的结构为第三晶闸管、第四晶闸管和第五晶闸管的阴极连接在一起，第六 晶闸管、第七晶闸管和第八晶闸管的阳极连接在一起，第三晶闸管的阳极与第六晶闸管的 阴极连接，第四晶闸管的阳极与第七晶闸管的阴极连接，第五晶闸管的阳极与第八晶闸管 的阴极连接，三相电源的三根输入端分别接在第六晶闸管、第七晶闸管和第八晶闸管的阴 极输出端。[0011]所述的晶闸管相控桥通过相控桥保护熔丝与输出滤波器相连。本实用新型同现有技术相比具有的有益效果是1、本实用新型采用市电输入端依次与隔离变压器、晶闸管相控桥、输出滤波器和 负载接入端相连，控制器分别与隔离变压器和晶闸管相控桥相连的结构形式，优点有一是 可靠性高，产品平均无故障时间大于25万小时；二是效率高，产品整机效率为84% -93% ； 三是谐波小，单相产品为30%以下，三相产品为20%以下；四是输出波纹小，一般为5% (无外接电池)，最低可达0. 1 % ；五是控制精度高，输出电压稳定性可达1 %，电流稳定性 可达2% ；六是可以带载起停，适合无人值守场合应用；七是环境适应性强，使用海拔可达 5000 米。2、本实用新型中的控制器分别与隔离变压器和晶闸管相控桥相连，控制器采用软 启动技术，延迟相控桥的导通，从而降低了输入冲击电流，避免了输入熔断器和晶间管桥在 电源启动时因大的冲击电流而熔断和烧毁，控制器内建相序发生电路，能够进行内外相序 比较和同步，可以进行更精确的触发控制，提高输出电流的精度和降低输入谐波电流的百 分比。3、晶间管相控桥通过相控桥保护熔丝与输出滤波器相连，该输出滤波器组成器件 参数由系统设计额定值计算而得，可以保证系统的输出电压以及电流的稳定性和降低输出 电流的波纹系数，减小系统输入的谐波比率，减少相控工业直流电源对电网的谐波污染影 响，相控桥保护熔丝可以保护晶闸管相控桥在输出端发生短路时有效保护晶闸管步会因过 流而烧毁。4、输出滤波器输出端与控制器相连，组成输出反馈网络，采用闭环负反馈的设计， 对两台并机的整流器的输出电流进行自动调整，使两台整流器的输出电流接近相等，从而 实现两台整流器的并机均流功能。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1为本实用新型的结构示意图；图2为单相半控桥的电路图；图3为三相全控桥的电路图。图中1为市电输入端、2为隔离变压器、3为晶闸管相控桥、4为输出滤波器、5为 负载接入端、6为控制器、7为报警器、8为触发隔离单元、9为第一晶闸管、10为第二晶闸管、 11为第一二极管、12为第二二极管、13为第三晶闸管、14为第四晶闸管、15为第五晶闸管、 16为第六晶闸管、17为第七晶闸管、18为第八晶闸管、19为续流二极管、20为相控桥保护熔丝。
具体实施方式
如图1所示，相控工业直流电源，包括市电输入端1、隔离变压器2、晶闸管相控桥 3、输出滤波器4、负载接入端5和控制器6，其结构为市电输入端1依次与隔离变压器2、 晶闸管相控桥3、输出滤波器4和负载接入端5相连，控制器6分别与隔离变压器2和晶闸 管相控桥3相连。所述的相控工业直流电源还包括报警器7，报警器7与控制器6和直流输出母线相连，报警器7为现有技术。输出滤波器4输出端与控制器6相连，组成输出反馈网 络，采用闭环负反馈设计，对两台并机的整流器的输出电流进行自动调整，使两台整流器的 输出电流接近相等，从而实现两台整流器的并机均流功能。市电接入市电输入端1后，电流经过隔离变压器2变换后输送到晶闸管相控桥3 和控制器6，控制器6对采集的电流信号，进行相位跟踪、相序监测以及相平衡度比较等处 理，调整输出触发脉冲，触发脉冲触发晶间管相控桥3。晶间管相控桥3输出脉动电流，经由 相控桥保护熔丝20进入输出滤波器4，经过输出滤波器4后变成高精度的直流。输出反馈 网络将输出端的电压和电流信号反送回控制器6，进一步调整输出触发脉冲，以保证输出电 压、电流的稳定，并减少输入谐波电流。这种控制模式非常适合应用于负载经常 变动的场合 和领域。本实用新型中的控制器6分别与隔离变压器2和晶闸管相控桥3相连，控制器6 采用软启动技术，延迟晶闸管相控桥3的导通，从而降低了输入冲击电流，避免了输入熔断 器和晶闸管相控桥3在电源启动时因大的冲击电流而熔断和烧毁，控制器6内建相序发生 电路，能够进行内外相序比较和同步，可以进行更精确的触发控制，提高输出电流的精度和 降低输入谐波电流的百分比。如图2所示的单相半控桥的电路图，当市电输入端1接入单相交流电时，晶闸管相 控桥3为单相半控桥，第一晶闸管9的阴极与第二晶闸管10的阴极连接在一起，第一二极 管11的阳极与第二二极管12的阳极连接在一起，第一晶闸管9的阳极与第一二极管11的 阴极连接，第二晶闸管10的阳极与第二二极管12的阴极连接，单相电源的两根输入端分别 接在第一二极管11的阴极输出端和第二二极管12的阴极输出端。所述的单相半控桥还包 括续流二极管19，续流二极管19的阴极输出端连接在第一晶闸管9的阴极输出端，续流二 极管19的阳极输入端连接在第一二极管11的阳极输入端。单相半控桥的工作情况分析如下先不考虑续流二极管19，在输入电压正半周，触发角a处给第一晶闸管9加触发 脉冲，输入电压经第一晶闸管9和第二二极管12向负载供电，输入电压过零变负时，因电路 中电感作用使得电流连续，第一晶闸管9继续导通。但因第一晶闸管9阳极点电位低于第 二二极管12阴极点电位，使得电流从第二二极管12转移至第一二极管11，第二二极管12 关断，电流不再流经隔离变压器2的二次绕组，而是由第一晶闸管9和第一二极管11续流； 在输入电压负半周触发角a时刻触发第二晶闸管10，第二晶闸管10导通，则向第一晶闸管 9加反压使之关断，输入电压经第二晶闸管10和第一二极管11向负载供电。输入电压过零 变正时，第二二极管12导通，第一二极管11关断。第二晶闸管10和第二二极管12续流。若无续流二极管19，则当触发角a突然增大至180°或触发脉冲丢失时，会发生第 一晶间管9和第二晶间管10其中一个晶间管持续导通而第一二极管11和第二二极管12 轮流导通的情况，这使输出电压成为正弦半波，即输出电压Ud半周期为正弦，另外半周期 为零，其平均值保持恒定，称为失控。有续流二极管19时，续流过程由续流二极管19完成，第一晶闸管9和第二晶闸管 10关断，避免了第一晶闸管9和第二晶闸管10其中一个晶闸管持续导通从而导致失控的现 象。同时，续流期间导电回路中只有一个管压降，有利于降低损耗，提高系统效率。如图3所示的三相全控桥的电路图，市电输入端1接入三相交流电，在脉冲相控桥3和控制器6之间连有触发隔离单元8，晶闸管相控桥3为三相全控桥，第三晶闸管13、第 四晶闸管14和第五晶闸管15的阴极连接在一起，第六晶闸管16、第七晶闸管17和第八晶 闸管18的阳极连接在一起，第三晶闸管13的阳极与第六晶闸管16的阴极连接，第四晶闸 管14的阳极与第七晶闸管17的阴极连接，第五晶闸管15的阳极与第八晶闸管18的阴极 连接，三相电源的三根输入端分别接在第六晶闸管16、第七晶闸管17和第八晶闸管18的阴 极输出端。三相全控桥的工作情况分析如下任意时刻，第三晶闸管13、第四晶闸管14和第五晶闸管15有一个晶闸管处于导通 状态，第六晶闸管16、第七晶闸管17和第八晶闸管18也只有一个晶闸管处于导通状态，形 成供电回路，导通的晶闸管不为同一相器件。按第三晶闸管13-第八晶闸管18-第四晶闸管 14-第六晶闸管16-第五晶闸管15-第七晶闸管17的顺序导通，相位依次差60°。第三晶 闸管13、第四晶闸管14和第五晶闸管15的脉冲依次差120°，第六晶闸管16、第七晶闸管 17和第八晶闸管18也依次差120°同一相的上下两个桥臂，即第三晶闸管13与第六晶闸 管16，第四晶闸管14与第七晶闸管17，第五晶闸管15与第八晶闸管18，脉冲相差180°。从触发顺序来看，三相全控桥输出波形为输入线电压的包络线。触发角a ^ 60° 时，输出电压Ud波形由6段线电压构成，类似于全部由二极管构成的桥型整流电路。其区 别在于晶闸管起始导通时刻推迟了 a角度，组成整流桥输出电压Ud的每一段线电压因此 推迟a角度。当晶闸管相控桥3外结阻感负载时由于电感的作用，使得负载电流波形变得 平直，当电感足够大的时候，负载电流的波形可近似为一条水平线。a >60°时，由于电感 的作用，Ud波形会出现负的部分，带阻感负载时，三相全控桥整流电路的a角移相范围为 90°。另外，在晶闸管相控桥3输出端通过相控桥保护熔丝20与输出滤波器4相连，该 滤波器称为LC滤波网由直流电抗器和直流电容器组成。该滤波器可将由晶闸管相控桥3 输出的脉动直流整理为波纹值低于5%的干净的直流，并将电流波动范围控制在2%以内。本实用新型经过试验证明，具有以下优点1、可靠性高，产品平均无故障时间MTBF > 25万小时；2、效率高，产品整机效率为84-93% ；3、谐波小，单相产品为30%以下，三相产品为20%以下；4、输出波纹小，一般为5% (无外接电池)，最低可达0. ；5、充电曲线为德标DIN41773的IU特性曲线，适合对工业蓄电池充电；6、控制精度高，输出电压稳定性可达1%，电流稳定性可达2% ；7、可以带载起停，适合无人值守场合应用；8、环境适应性强，使用海拔可达5000米。
权利要求相控工业直流电源，包括市电输入端(1)、隔离变压器(2)、晶闸管相控桥(3)、输出滤波器(4)、负载接入端(5)和控制器(6)，其特征在于市电输入端(1)依次与隔离变压器(2)、晶闸管相控桥(3)、输出滤波器(4)和负载接入端(5)相连，控制器(6)分别与隔离变压器(2)和晶闸管相控桥(3)相连。
2.根据权利要求1所述的相控工业直流电源，其特征在于所述的相控工业直流电源 还包括报警器(7)，报警器(7)与控制器(6)相连。
3.根据权利要求1所述的相控工业直流电源，其特征在于输出滤波器(4)输出端与 控制器(6)相连，组成输出反馈网络。
4.根据权利要求1所述的相控工业直流电源，其特征在于晶闸管相控桥(3)为单相 半控桥，第一晶闸管(9)的阴极与第二晶闸管(10)的阴极连接在一起，第一二极管(11)的 阳极与第二二极管(12)的阳极连接在一起，第一晶闸管(9)的阳极与第一二极管(11)的 阴极连接，第二晶闸管(10)的阳极与第二二极管(12)的阴极连接，单相电源的两根输入端 分别接在第一二极管(11)的阴极输出端和第二二极管(12)的阴极输出端。
5.根据权利要求4所述的相控工业直流电源，其特征在于所述的单相半控桥还包括 续流二极管(19)，续流二极管(19)的阴极输出端连接在第一晶闸管(9)的阴极输出端，续 流二极管(19)的阳极输入端连接在第一二极管(11)的阳极输入端。
6.根据权利要求1所述的相控工业直流电源，其特征在于晶闸管相控桥(3)为三相 全控桥，在三相全控桥和控制器(6)之间连有触发隔离单元(8)，三相全控桥的结构为第 三晶闸管(13)、第四晶闸管(14)和第五晶闸管(15)的阴极连接在一起，第六晶闸管(16)、 第七晶闸管(17)和第八晶闸管(18)的阳极连接在一起，第三晶闸管(13)的阳极与第六晶 闸管(16)的阴极连接，第四晶闸管(14)的阳极与第七晶闸管(17)的阴极连接，第五晶闸 管(15)的阳极与第八晶闸管(18)的阴极连接，三相电源的三根输入端分别接在第六晶闸 管(16)、第七晶闸管(17)和第八晶闸管(18)的阴极输出端。
7.根据权利要求1所述的相控工业直流电源，其特征在于晶闸管相控桥⑶通过相 控桥保护熔丝(20)与输出滤波器(4)相连。
专利摘要本实用新型相控工业直流电源，属于直流电源技术领域；提供一种结构简单、效率高、可靠性好、动态性能好、可以带负载启停的相控式整流电源；采用的技术方案是相控工业直流电源，包括市电输入端、隔离变压器、晶闸管相控桥、输出滤波器、负载接入端和控制器，其结构为市电输入端依次与隔离变压器、晶闸管相控桥、输出滤波器和负载接入端相连，控制器分别与隔离变压器和晶闸管相控桥相连；所述的相控工业直流电源还包括报警器，报警器与控制器相连；所述的输出滤波器输出端与控制器相连，组成输出反馈网络；本实用新型应用在相控工业直流电源技术领域。
文档编号H02H7/125GK201623645SQ200920275829
公开日2010年11月3日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者徐东文 申请人:徐东文