CN103414343A - 基于h桥的低压大电流换向装置 - Google Patents
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Abstract
基于H桥的低压大电流换向装置，涉及电流换向领域。它是为了解决现有电流换向电路在通过大电流时换向速度不够，继电器转换开关产生噪声的问题。本发明恒流源的正极连接H桥转换电路的正极，恒流源的负极连接H桥转换电路的负极，H桥转换电路的一个信号输出端连接负载的一端，H桥转换电路的另一个信号输出端连接负载的另一端；H桥采用固态继电器来搭建，相比普通继电器，从固态继电器的参数可以明显看出固态继电器速度远快于继电器，且转换开关时完全无声，相较继电器没有噪声问题的出现；H桥饱和压降小，且电流换向速度快，5ms内可以实现换向功能，电流换向前后其绝对值不变，输出稳定。本发明适用于电流换向领域。
Description
技术领域
本发明涉及基于H桥的低压大电流换向装置，属于电流换向领域。
背景技术
目前的电流换向技术主要用途之一是电机直流换向，且多使用换向器，换向器是直流永磁串激电动机上为了能够让电动机持续转动下去原一个部件。换向器的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。结构上，换向器是几个接触片围成圆型，分别连接转子上的每个抽头，外边连接两个电极称为电刷与之接触，同时只接触其中的两个。原理是，当线圈通过电流后，会在永磁铁的作用下，通过吸引和排斥力转动，当它转到和磁铁平衡时，原来通着电的线较对应换向器上的触片就与电刷分离开，而电刷连接到符合产生推动力的那组线圈对应的触片上，这样不停的重复下去，直流电动机就转起来了。
电流换向技术还用于电动工具，用于此处的电流换向电路主要是为了控制电机的正反转而设置的，该电路可承受电流较小，当电流过大时换向速度慢，继电器转换开关产生噪声。
发明内容
本发明是为了解决现有电流换向电路在通过大电流时换向速度慢，继电器转换开关产生噪声的问题，进而提供了一种基于H桥的低压大电流换向装置。
本发明所述的基于H桥的低压大电流换向装置，它包括恒流源、H桥转换电路、上位机和控制电路；
恒流源的正极连接H桥转换电路的正极，恒流源的负极连接H桥转换电路的负极，所述H桥转换电路的一个信号输出端连接负载的一端，H桥转换电路的另一个信号输出端连接负载的另一端；
上位机的信号输出端连接控制电路的信号输入端，所述控制电路的信号输出端连接H桥转换电路的控制信号输入端。
本发明H桥采用固态继电器来搭建，相比普通继电器，从固态继电器的参数可以明显看出固态继电器速度远快于继电器，且转换开关时完全无声，相较继电器没有噪声问题的出现。
本发明H桥饱和压降小，且电流换向速度快，5ms内可以实现换向功能，同比提高了5%；本发明不仅可以满足大电流通路，而且无噪声，电流换向前后其绝对值不变，输出稳定。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图；图2是本发明控制电路和H桥内部的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的基于H桥的低压大电流换向装置，它包括恒流源1、H桥转换电路2、上位机3和控制电路4；
恒流源1的正极连接H桥转换电路2的正极，恒流源1的负极连接H桥转换电路2的负极，所述H桥转换电路2的一个信号输出端连接负载的一端，H桥转换电路2的另一个信号输出端连接负载的另一端；
上位机3的信号输出端连接控制电路4的信号输入端，所述控制电路4的信号输出端连接H桥转换电路2的控制信号输入端。
具体实施方式二：下面结合图2说明本实施方式，本实施方式对具体实施方式一所述的基于H桥的低压大电流换向装置的进一步限定，本实施方式中，H桥转换电路2由第一固态继电器、第二固态继电器、第三固态继电器和第四固态继电器组成；
控制电路4中的控制电源正极同时连接第一固态继电器控制端的正极、第二固态继电器控制端的正极、第三固态继电器控制端的正极和第四固态继电器控制端的正极，第一固态继电器控制端的负极连接控制电路4的第一个H桥控制信号输出端，第二固态继电器控制端的负极连接控制电路4的第二个H桥控制信号输出端，第三固态继电器控制端的负极连接控制电路4的第三个H桥控制信号输出端，第四固态继电器控制端的负极连接控制电路4的第四个H桥控制信号输出端；
第一固态继电器输出端、第二固态继电器输出端、第三固态继电器输出端和第四固态继电器输出端组成H桥，
恒流源1的正极同时连接第一固态继电器输出端的正极和第三固态继电器输出端的正极，恒流源1的负极同时连接第二固态继电器输出端的负极和第四固态继电器输出端的负极，第一固态继电器输出端的负极和第二固态继电器输出端的正极连接在一起作为H桥转换电路2的一个信号输出端，第三固态继电器输出端的负极和第四固态继电器输出端的正极连接在一起作为H桥转换电路2的另一个信号输出端。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于H桥的低压大电流换向装置的进一步限定，本实施方式中，恒流源1的输出电流大于0且小于1000A，输出电压大于0且小于1.5V。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于H桥的低压大电流换向装置的进一步限定，本实施方式中，组成H桥转换电路2的所有第一固态继电器、第二固态继电器、第三固态继电器和第四固态继电器的开关反应时间小于5ms。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于H桥的低压大电流换向装置的进一步限定，本实施方式中，当控制电路4接收到上位机3的命令与上次上位机3的命令相同时，控制电路4输出的所有H桥控制信号保持不变；
当控制电路4接收到上位机3的命令与上次上位机3的命令不相同时，控制电路4根据所述命令输出所有H桥控制信号给H桥转换电路2。
Claims (5)
1.基于H桥的低压大电流换向装置，其特征在于：它包括恒流源（1）、H桥转换电路（2）、上位机（3）和控制电路（4）；
恒流源（1）的正极连接H桥转换电路（2）的正极，恒流源（1）的负极连接H桥转换电路（2）的负极，所述H桥转换电路（2）的一个信号输出端连接负载的一端，H桥转换电路（2）的另一个信号输出端连接负载的另一端；
上位机（3）的信号输出端连接控制电路（4）的信号输入端，所述控制电路（4）的信号输出端连接H桥转换电路（2）的控制信号输入端。
2.根据权利要求1所述的基于H桥的低压大电流换向装置，其特征在于：H桥转换电路（2）由第一固态继电器、第二固态继电器、第三固态继电器和第四固态继电器组成；
控制电路（4）中的控制电源正极同时连接第一固态继电器控制端的正极、第二固态继电器控制端的正极、第三固态继电器控制端的正极和第四固态继电器控制端的正极，第一固态继电器控制端的负极连接控制电路（4）的第一个H桥控制信号输出端，第二固态继电器控制端的负极连接控制电路（4）的第二个H桥控制信号输出端，第三固态继电器控制端的负极连接控制电路（4）的第三个H桥控制信号输出端，第四固态继电器控制端的负极连接控制电路（4）的第四个H桥控制信号输出端；
第一固态继电器输出端、第二固态继电器输出端、第三固态继电器输出端和第四固态继电器输出端组成H桥，
恒流源（1）的正极同时连接第一固态继电器输出端的正极和第三固态继电器输出端的正极，恒流源（1）的负极同时连接第二固态继电器输出端的负极和第四固态继电器输出端的负极，第一固态继电器输出端的负极和第二固态继电器输出端的正极连接在一起作为H桥转换电路（2）的一个信号输出端，第三固态继电器输出端的负极和第四固态继电器输出端的正极连接在一起作为H桥转换电路（2）的另一个信号输出端。
3.根据权利要求1所述的基于H桥的低压大电流换向装置，其特征在于：恒流源（1）的输出电流大于0且小于1000A，输出电压大于0且小于1.5V。
4.根据权利要求2所述的基于H桥的低压大电流换向装置，其特征在于：组成H桥转换电路（2）的所有第一固态继电器、第二固态继电器、第三固态继电器和第四固态继电器的开关反应时间小于5ms。
5.根据权利要求2所述的基于H桥的低压大电流换向装置，其特征在于：当控制电路（4）接收到上位机（3）的命令与上次上位机（3）的命令相同时，控制电路（4）输出的所有H桥控制信号保持不变；
当控制电路（4）接收到上位机（3）的命令与上次上位机（3）的命令不相同时，控制电路（4）根据所述命令输出所有H桥控制信号给H桥转换电路（2）。
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| CN103259469A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-08-21 | 杭州微光电子股份有限公司 | 一种电子换向无刷直流单相风机电路及其控制方法 |
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2013
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