CN105071657A - 双向可调直流电源 - Google Patents

双向可调直流电源 Download PDF

Info

Publication number
CN105071657A
CN105071657A CN201510578315.9A CN201510578315A CN105071657A CN 105071657 A CN105071657 A CN 105071657A CN 201510578315 A CN201510578315 A CN 201510578315A CN 105071657 A CN105071657 A CN 105071657A
Authority
CN
China
Prior art keywords
input
output
circuit
power
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510578315.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105071657B (zh
Inventor
范承
陈根
李吉龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FOSHAN NOAH ELECTRICAL Co.,Ltd.
Original Assignee
范承
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 范承 filed Critical 范承
Priority to CN201510578315.9A priority Critical patent/CN105071657B/zh
Publication of CN105071657A publication Critical patent/CN105071657A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105071657B publication Critical patent/CN105071657B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

双向可调直流电源,其特征在于:至少包括输入直流电源、恒功率变换装置、H型换向桥、电流传感器、桥式换向电压采样电路、负载、H桥开关控制器这七部分级联组成;解决了直流电源的正负极性转换、电流源电压源相互转换、功率保持、无极电压采样等难题,可根据需要调节输入输出功率同步变化,实现了恒功率变换,通过H桥开关的PWM开关,解决了直流电流电压换向与控制问题。克服了继电器换向的触点打弧,换向频率,工作电流电压不可控的问题,解决了负电压计算问题、换向与调节同步问题、直流电压换向采样与交流电压直接采样的问题。给磁控溅射行业镀材及时还原、直流电机带载正反转动,电磁场极性不定期互换,不定期调节等领域提供电源。

Description

双向可调直流电源
技术领域
[0001] 本发明主要适用于电磁场供电,磁场约束,直流电机驱动,远程电力传输,磁控溅 射,激光栗浦,电容充放电,电磁场换向等启动功率与运行功率落差较大且要求供电快速响 应领域与恒功率传输领域。
背景技术
[0002] 电感线圈直流供电,等离子磁场约束的共同特点就纯电感负载,直流电源给纯感 性负载供电存在一个很大的问题就是启动电流从0开始按照(7 }规律增大,增 长到直流电压与电感直流电阻的比值电流因为电感的直流电阻非常小,所以经 A 过延时后直流电流很大,对于电感线圈来说,电感快速饱和,线圈铁损增加,供电电源相当 于对重载电阻输出,电感线圈的功耗主要是焦耳热损耗(W=I2R)。这是本发明要解决的问 题之一。
[0003] 直流电机供电,直流电机在重载启动时,电流经过定子绕组有一定延时,期初电 流为0,转矩为0,等到电流快速增加
Figure CN105071657AD00041
线圈上的电压快速下降 (4- 0),电机无法启动,线圈上的损耗就是焦耳热损耗(W= 12R),电机无法对外提供转矩 拖动势能。
[0004] 磁控溅射,连续激光栗,这类负载是电离气体的负阻负载,启动电压高,启动 电流小,正常工作电压低,电流大,功率等级落差大,关断时电流拖尾严重,虽然脉冲 开关关断,但是因为电容电压变化过程(),所以线路中电容还要放电
Figure CN105071657AD00042
*因为电路中电感电流变化过程是
Figure CN105071657AD00043
,所以还在续流(IJ, 磁控溅射时,工件因电流拖尾而经常被灼伤,激光栗因为电流拖尾而造成切割工件毛刺,所 以必须从电源上解决电流拖尾问题。
[0005] 无极性电容充放电,电磁场换向。电容充电电流方向与放电电流方向相反,电磁场 换向后,电磁铁极性换向,传统的换向是利用电磁继电器换向,这种换向的缺点在于,第一、 触点打弧,经过多次换向后,触点老化。第二、还有换向速度受限,继电器的工作频率最快在 1kHz左右。第三、还有就是电流电压无法受PWM控制。第四、换向不平稳,交点处控制信号 失真。
[0006] 恒功率(1^1^=U2I2T2)传输:恒功率电源变换与电源换向,在传统电源拓扑结构 中都比较困难,功率恒定范围受限,如果某电源最高电压1000V,最大功率50kW,要恒功率 输出50V,则输出电流为1000A,恒功率输出电压100V,则恒功率输出电流为500A。输出电 流对于可调电源来说,恒定功率输出尤为重要,所以本发明能解决恒功率调节与传输问题。
发明内容
[0007] 双向可调直流电源,其特征在于:至少包括输入直流电源、恒功率变换装置、H型 换向桥、电流传感器、桥式换向电压采样电路、负载、H桥开关控制器这七部分级联组成;电 流传感器作为电流检测,桥式换向电压采样电路作为换向电压检测;
[0008] 输入直流电源分为直流电压源或直流电流源;输入直流电源与H型换向桥,分别 连接在恒功率变换装置的输入或输出端;由输出类型决定输入直流电源的类型,当需要输 出为电压源时,输入直流电源为直流电流源,电流源的输出与恒功率变换装置的输入端并 联,恒功率变换装置的输出端与H型换向桥输入端并联,H桥输出端与负载并联;当需要输 出为电流源时,输入电源为直流电压源,电压源的输出与恒功率变换装置的输入端并联,恒 功率变换装置的输出端与H型换向桥输入端并联,H桥输出端与负载并联;桥式换向电压采 样电路与输出负载并联;
[0009] 恒功率变换装置为一个或由多个恒功率变换单元级联构成的,每个单元包括1个 二极管,1个电感器,1个第一电容器,1个第二电容器,1个电阻器;二极管与电感器串联,电 阻器与第一电容器串联后与二极管并联,电感器不连接二极管的另一端与二极管不连接电 感的另一端之间与第二电容器并联,构成恒功率变换装置的一个单元,二极管的两端是本 单元的输入端,第二电容器的两端是本单元的输出端;相邻两个单元是级联的,也就是前面 单元的输出与后面单元的输入并联;多个单元按照同样的结构级联成恒功率变换装置;输 入电源的输出与恒功率变换装置的二极管并联,输出电源的输入与恒功率变换装置的第二 电容器并联;
[0010] H型换向桥是由4个开关,分别为Sl、S2、S3、S4与4个快速二极管即分别为D1、 D2、D3、D4组成,2个开关S2、S4是主功率开关,2个开关S1、S3是辅助功率开关,S2主功 率开关的输出极与S1开关的输入极相连,主功率开关S2的输入极与辅助开关S1的输出极 并联在恒功率变换器的输出端上,这2个开关连接的电路叫左桥臂,左桥臂的公共接点与 负载的一端连接,主开关S4与辅助开关S3按左桥臂的组合方法形成右桥臂且与左桥臂并 联,右桥臂的公共点接负载的另一端;H桥左右桥臂接在恒功率装置输出正端的叫H桥的上 臂,接在恒功率装置输出负端的叫H桥的下臂,左桥臂上臂与右桥臂上臂的开关为主功率 开关,左桥臂与右桥臂下臂的开关是辅助功率开关;在H型桥的4个开关S1、S2、S3、S41* 别并联一个快速二极管Dl、D2、D3、D4,4个开关Sl、S2、S3、S4上的控制端分别是:Gl、G2、 G3、G4 ;
[0011] H型换向桥的4个开关交叉开通,左桥臂上臂主功率开关S2与右桥臂下臂辅助功 率开关S3同时开通之前右桥臂上臂主功率开关S2与左桥臂下臂辅助功率开关S1必须关 断;同理,右桥臂上臂开关S4与左桥臂下臂开关S1同时开通之前左桥臂上臂开关S2与右 桥臂下臂开关S3必须关断;交叉导通过程中,上臂的主功率开关S2、S4工作在PWM模式,下 臂辅助功率开关S1、S3工作在常闭状态;
[0012] H桥开关控制器包括:基准源取绝对值电路、电流采样取绝对值电路、电压采样取 绝对值电路、电流误差放大电路、电压误差放大电路、PWM发生电路、H桥开关换向选通电 路、PWM放大电路和H桥驱动隔离放大电路9部分;基准源取绝对值电路:包括输入(ini) 端,输出(outl)端;电流采样取绝对值电路:包括输入(in2)端,输出(out2)端;电压采样 取绝对值电路:包括输入(in3)端,输出(out3)端;电流误差放大电路(AMP-C):包括同相 输入(in+)端,反相输入(in-)端,输出(out-C)端;电压误差放大电路(AMP-V):包括同 相输入(in+)端,反相输入(in-)端,输出(out-V)端;PWM发生电路:包括同相输入(in+) 端,输出(PWM-〇ut)端;H桥开关换向选通电路:换向输入端in+/in+,正向选通开启输出 端(out+),负向选通开启输出端(out-) ;PWM放大电路包括输入和输出端;三个输入端分 别是PWM输入端、PWM放大电路正输入端和PWM放大电路负输入端;输出端分别是:PWM1、 ?¥12、?¥13、?¥14汨桥驱动隔离放大电路:包括隔离放大输入端01^-11、01^-12、01^-13和 DRV-i4),隔离放大输出端为DRV01、DRV02、DRV03 和DRV04);
[0013] 外部基准源的输出与基准源取绝对值电路的输入(ini)端连接,输出(outl)端与 电流误差放大电路(AMP-C))的同相输入(in+)端连接;
[0014] 电流传感器的输出与电流采样取绝对值电路的输入(in2)端连接,电流采样取绝 对值电路的输出(〇ut2)端与电流误差放大电路(AMP-C)的反相输入(in-)端连接;电流误 差放大电路(AMP-C)的输出(out-C)端与电压误差放大电路(AMP-V)的同相输入(in+)端 连接;
[0015] 电压采样电路的输出端与电压采样取绝对值电路的输入(in3)端连接,电压采样 取绝对值电路的输出(〇ut3)端与电压误差放大电路(AMP-V)的反相输入(in-)端连接,电 压误差放大电路(AMP-V)的输出(out-V)端与;PWM发生电路的同相输入(in+)端连接;PWM 发生电路输出(PWM-out)端连接PWM放大电路的PWM输入端;
[0016]H型换向桥开关选通电路的换向输入端in+/in+,端与外部基准源输出端连接, 选通电路正向开启输出(out+)端与PWM放大电路正输入端连接,选通电路负向开启输出 (out-)端与PWM放大电路负输入端连接;PWM放大输出端PWM1、PWM2、PWM3、PWM4分别与H 桥驱动隔离放大电路输入端DRV-il、DRV-i2、DRV-i3、DRV-i4连接,隔离放大输出端DRV01、 DRV02、DRV03、DRV04分别与H桥开关的控制端Gl、G2、G3、G4连接;
[0017] 换向电源桥式电压采样电路包含有4组电阻器,其中有2组电阻器阻值相等且串 联,串联的公共端与控制器的供电电源的电源地相连,另外两端与输出电源的输出端并联, 另外2组电阻器阻值不相等但也要串联,串联的公共端与电压采样绝对值变换器的同相输 入端连接;另外两端与输出电源的输出端并联;
[0018] 电源分为电流源与电压源两种,电流源的工作特点是:输出电流给定后,输出电压 随负载复阻抗的大小变化而变化,当负载开路时,输出电压限定在一个固定的范围,电压源 的工作特点是:输出电压给定后,输出电流随负载的复阻抗变化而变化,当负载短路时,输 出电流限定在固定范围。可由电压源与电流源组合成恒功率的电源,电压源、电流源相互转 换,但是受材料、器件、效率限定,电压源转换成电流源(你),电流源转换成电压 源需要经过PWM变换,脉冲伏.秒(V.s)安.秒(A.s)处理。
[0019] 本发明中的输出电源有两种,如果输出是电压源,要恒功率(|/ = /2沿)输出就 必须使输入为电流源,利用前级电源稳住最高输出电压,后极进行电流控制,中间级进行恒 功率伏频转换,如果输出是电流源,要想恒功率输出就必须使输入为电压源,利用前级电 源稳住限定输出电流,后极进行电压控制,中间级进行恒功率伏.秒(V.s)转换与安.秒 (A.s),如果后极需要直流换向,那么换向电源必须能对输出电流,电压进行设定。
[0020] 对于不同的负载,输出电源的性质要求不一样,对于感性负载,开关负载来说,需 要电流源输出,输出的电压由输入的电压源控制,对于容性负载来说,输出电源需要电压 源,输出电流由输入的电流源控制,这样的系统电流电压都有上下限,防止电感器饱和与开 路,电容器短路与过充,保证电源系统平稳过渡,对于阻性负载来讲,电流源,电压源在前在 后影响不大。
[0021] 解决问题
[0022] 拓宽了制作恒功率可调开关电源的调节范围,可以根据需要调节,使输入输出功 率同步变化。
[0023] 恒功率变换装置原理与功能
[0024] 任何开关电源的输出都是以脉冲能量包输出,但是当电流从大到小,电压从高 到低变化时,脉冲宽度在线性传递中不会改变,电能的输出量(UJD与时间成正比,所 以还要对输出脉冲延时或展宽,由于续流的作用,只要输入电流增加,电压必然降低,电 感中电流继续,二极管将电感中的电流保持,所以幅值改变后宽度也跟着改变,能量包所 围成的面积(UJiTfUQ1IQ1TQ1=UQ2IQ2TQ2)保持,负载电阻不变有iVUfn,I:/%=n, 仏x八xA=b-。当负载电阻变化后,就有n,,i^、二i/n从而达到恒功nn 率转换的目的。
[0025] 解决问题
[0026]通过伏秒(V.s)值与安秒(A.s)值的改变实现了恒功率变换
[0027] H型换向桥原理与功能
[0028] 电源输出换向且输出受控,电能传输不能被动靠直流阻抗来限定,所以换向开关 的通断过程中,必须有一个开关工作在PWM模式下,另一个是开关辅助形成闭合回路,因为 功率回路中的电感,负载中存在电感,所以要对电感进行续流,才能保证输出电能稳定,所 以辅助开关在主功率开关工作期间,必须工作在长闭状态,保持续流回路畅通,直到主开关 停止工作辅助开关才截止。
[0029] 解决问题
[0030] 通过H桥开关的PWM开关,解决了直流电流电压换向与控制问题。克服了继电器 换向的触点打弧,换向频率,工作电流电压不可控的问题。
[0031] 基准与采样变换电路原理与功能
[0032]调节电源电流电压的基准不仅有标量的大小之分,而且有矢量的方向之分,然而 目前大部分的PWM控制器、MCU等只支持正向电压计算,所以要对基准取绝对值。因为是换 向电源,电流电压的方向同样有正有负,通过传感器采样后正负方向仍然保留,同样也要对 采样电流电压取绝对值。换向与调苄基准有两个功能,一是调节功能,确定电源输出量的大 小,二是换向功能,确定电源输出量的方向,根据H桥的控制要求,需要对换向基准与PWM组 合应用,才能实现换向与调节的功能,换向与调苄基准作为标量调节时要对其取绝对值,但 作为方向调节时,就要保留原有的方向性,基准为正时,正向信号经过正过零比较器后被转 换成高电平,经过负过零比较器后被转换成低电平,基准为负时,负向信号经过负过零比较 器后被转换成高电平,经过正过零比较器后被转换成低电平,高电平经过放大后就成了辅 助功率开关的驱动(使能)。高电平与PWM输出相与就成了主功率开关的驱动(使能)。
[0033] 解决了大部分PWM控制器、MCU不支持负电压计算的问题。解决了换向与调节同 步问题。
[0034] 换向电压采样原理与功能
[0035] 在当前还未发现直流电压隔离采样的原件,所以对输出方向不定的直流电源电压 采样,需要创建一个零电位点,还需要创建一个电压采样输出点,本发明将两相等电阻的公 共点作为零电位点(接地点),将两阻值不等电阻串的公共点作为电压采样输出点。基本原 理是:设电阻串1、2、3、4,为R1、R2、R3、R4,Rl=R2,R3乒R4,R1与R2串联后并联在输出 为+U0或输出为-U0的两端,公共端接地。R3与R4串联后并联在输出为+U0或输出为-U0 的两端,则,R3与R4公共端对R1与R2公共端的电压为USE:
Figure CN105071657AD00081
[0036] 本发明解决了直流电压换向采样的问题与交流电压直接采样的问题。
附图说明
[0037] 图1 (a)换向电压源原理框图
[0038] 图1 (b)换向电流源原理框图
[0039] 图2 (a) 电流源
[0040] 图2(b)--电压源
[0041]图 2(c)--负载
[0042] 图2 (d)---〖亘功率变换
[0043] 图2 (e)--H型换向桥
[0044] 图2(f)--H型换向桥开关时序
[0045] 图2 (g)--桥式换向电压采样电路
[0046] 图2 (h) -一H型换向桥开关驱动
[0047] 图2(i)--换向控制逻辑
[0048] 图2(j)--取绝对值电路
[0049] 图2 (k)-一误差放大器电路
[0050] 图2(1)--换向选通电路
[0051] 图2(m)--PWM信号放大
[0052] 图3:换向电压源
[0053] 图4:换向电流源
具体实施方式
[0054] 电磁场供电电源
[0055] 线圈电感量6mH,直流电阻0.25欧姆,不定期磁场极性换向,不定期输出电流调 节,最大稳定电流120A,± 120A变化延时小于8ms,电流波动小于1 %。
[0056]设计:
[0057] 基本计算:电源正常工作功率P= 1202X0. 25X1. 25 = 4500W,换向启动电压:
Figure CN105071657AD00091
正常工作输出电压30V,系统总效率80%,输入电源功率4500W, 峰值功率:28. 8kW,
[0058] 电路方案:第一级输入电源,用能提供4. 5kW,240V,20A的稳压直流电源,第二级 能提供3ms时间的功率恒定装置,第三级使用H桥可控的电流源,H桥PWM频率15kHz
[0059] 验证:输出电流120A± 1. 20A,换向时间:6. 6ms,电流变化响应速度0. 2A/us。
[0060] 磁控溅射电源
[0061] 输出脉冲电压600V,输出脉冲电流100A,有效脉冲占空比40%,脉冲频率1kHz,电 源输出极性不定期换向,电源输出电压电流连续可调。
[0062] 设计:
[0063] 基本计算:电源正常工作功率P= 600X100X0.4X1. 1 = 26. 4kW,换向启动电 压:600V,正常工作输出电压600V,系统总效率91%,输入电源功率26. 5W,峰值功率:60kW,
[0064] 电路方案:第一级输入电源,用能提供26. . 5kW,600V,45A的稳流直流电源,第二 级能提供lms时间的功率恒定装置,第三级使用H桥可控的电压源,H桥PWM频率20kHz
[0065] 验证:输出电流100A±2A,换向时间:1ms,电流变化响应速度0.lA/us。
[0066] 电容充放电电源
[0067] 可给200V/10F的超级电容组充电,充电电流最大20A,充电电压最高150V,充电时 间最长150s,电源可正反方向充电,也可以对电容恒定电流放电。可循环工作。
[0068] 设计:
[0069] 基本计算:电源正常工作功率P= 150X20X1. 08 = 3240W,换向启动电压:0V,正 常工作输出电压150V,系统总效率92. 5%,输入电源功率3240W,峰值功率:3000W,
[0070] 电路方案:第一级输入电源,用能提供3240kW,150V,20A的稳压直流电源,第二级 能提供40uss时间的功率恒定装置,第三级使用H桥可控的电流源,H桥PWM频率25kHz
[0071] 验证:输出电流20A±0. 5A,换向时间:200s,电流变化响应速度10A/us。
[0072] 直流电机电源
[0073] 传动直流电机供电电源,启动电流100A,启动延时3ms,正常工作电流10A,工作电 压24V,电机转速,转矩可调,转向可逆。
[0074] 设计:
[0075] 基本计算:永磁电机定子电感量约ImH,电源正常工作功率P= 24X10X1. 25 = 300W,换向启动电压:
Figure CN105071657AD00092
正常工作输出电压24V,系统总效率80%, 输入电源功率300W,峰值功率:10kW,
[0076] 电路方案:第一级输入电源,用能提供600W,100V,6A的稳压直流电源,第二级能 提供lms时间的功率恒定装置,第三级使用H桥可控的电流源,H桥PWM频率20kHz
[0077] 验证:输出电流10A±0. 25A,换向时间:1ms,电流变化响应速度0.lA/us。
[0078] 激光脉冲栗浦电源
[0079] 激光栗浦频率50Hz,电压1000V,电流600A,脉冲宽度lms
[0080] 设计:
[0081] 基本计算:电源正常工作功率P= 1000X600X1. 08 = 64. 8kW,换向启动电 压:1000V,正常工作输出电压1000V,系统总效率93%,输入电源功率12960W,峰值功率: 64. 8kff,
[0082] 电路方案:第一级输入电源,用能提供15kW,1000V,15A的稳压直流电源,第二级 能提供20ms时间的功率恒定装置,第三级使用H桥可控的电流源,H桥PWM频率20kHz
[0083] 验证:输出电流600A± 10A,关断时间:500ns,电流变化响应速度1200A/us。
[0084] 本发明解决了直流电源的正负极性转换、电流源电压源相互转换、功率保持、无极 电压采样等难题。拓宽了制作恒功率可调开关电源的调节范围,可以根据需要调节输入输 出功率同步变化,通过伏.秒(V*S)值与安.秒(A*S)值的改变实现了恒功率变换,通过 H桥开关的PWM开关,解决了直流电流电压换向与控制问题。克服了继电器换向的触点打 弧,换向频率,工作电流电压不可控的问题,解决了大部分PWM控制器不支持负电压计算的 问题。解决了换向与调节同步问题,解决了直流电压换向采样与交流电压直接采样的问题。 给磁控溅射行业镀材及时还原、直流电机带载正反转动,电磁场极性不定期互换,不定期调 节等领域提供了电源。

Claims (1)

1.双向可调直流电源,其特征在于:至少包括输入直流电源、恒功率变换装置、H型换 向桥、电流传感器、桥式换向电压采样电路、负载、H桥开关控制器这七部分级联组成;电流 传感器作为电流检测,桥式换向电压采样电路作为换向电压检测; 输入直流电源分为直流电压源或直流电流源;输入直流电源与H型换向桥,分别连接 在恒功率变换装置的输入或输出端;由输出类型决定输入直流电源的类型,当需要输出为 电压源时,输入直流电源为直流电流源,电流源的输出与恒功率变换装置的输入端并联,恒 功率变换装置的输出端与H型换向桥输入端并联,H桥输出端与负载并联;当需要输出为电 流源时,输入电源为直流电压源,电压源的输出与恒功率变换装置的输入端并联,恒功率变 换装置的输出端与H型换向桥输入端并联,H桥输出端与负载并联;桥式换向电压采样电路 与输出负载并联; 恒功率变换装置为一个或由多个恒功率变换单元级联构成的,每个单元包括1个二极 管,1个电感器,1个第一电容器,1个第二电容器,1个电阻器;二极管与电感器串联,电阻器 与第一电容器串联后与二极管并联,电感器不连接二极管的另一端与二极管不连接电感的 另一端之间与第二电容器并联,构成恒功率变换装置的一个单元,二极管的两端是本单元 的输入端,第二电容器的两端是本单元的输出端;相邻两个单元是级联的,也就是前面单元 的输出与后面单元的输入并联;多个单元按照同样的结构级联成恒功率变换装置;输入电 源的输出与恒功率变换装置的二极管并联,输出电源的输入与恒功率变换装置的第二电容 器并联; H型换向桥是由4个开关,分别为SI、S2、S3、S4与4个快速二极管即分别为DI、D2、D3、 D4组成,2个开关S2、S4是主功率开关,2个开关Sl、S3是辅助功率开关,S2主功率开关的 输出极与Sl开关的输入极相连,主功率开关S2的输入极与辅助开关Sl的输出极并联在十旦 功率变换器的输出端上,这2个开关连接的电路叫左桥臂,左桥臂的公共接点与负载的一 端连接,主开关S4与辅助开关S3按左桥臂的组合方法形成右桥臂且与左桥臂并联,右桥臂 的公共点接负载的另一端;H桥左右桥臂接在恒功率装置输出正端的叫H桥的上臂,接在恒 功率装置输出负端的叫H桥的下臂,左桥臂上臂与右桥臂上臂的开关为主功率开关,左桥 臂与右桥臂下臂的开关是辅助功率开关;在H型桥的4个开关SI、S2、S3、S4上分别并联一 个快速二极管D1、D2、D3、D4,4个开关S1、S2、S3、S4上的控制端分别是:G1、G 2、G 3、G4 ; H型换向桥的4个开关交叉开通,左桥臂上臂主功率开关S2与右桥臂下臂辅助功率开 关S3同时开通之前右桥臂上臂主功率开关S2与左桥臂下臂辅助功率开关Sl必须关断;同 理,右桥臂上臂开关S4与左桥臂下臂开关Sl同时开通之前左桥臂上臂开关S2与右桥臂下 臂开关S3必须关断;交叉导通过程中,上臂的主功率开关S2、S4工作在PffM模式,下臂辅助 功率开关Sl、S3工作在常闭状态; H桥开关控制器包括:基准源取绝对值电路、电流采样取绝对值电路、电压采样取绝对 值电路、电流误差放大电路、电压误差放大电路、PWM发生电路、H桥开关换向选通电路、PffM 放大电路和H桥驱动隔离放大电路9部分;基准源取绝对值电路:包括输入(ini)端,输 出(outl)端;电流采样取绝对值电路:包括输入(in2)端,输出(out2)端;电压采样取绝 对值电路:包括输入(in3)端,输出(out3)端;电流误差放大电路(AMP-C):包括同相输入 (in+)端,反相输入(in-)端,输出(out-C)端;电压误差放大电路(AMP-V):包括同相输入 (in+)端,反相输入(in-)端,输出(out-V)端;PffM发生电路:包括同相输入(in+)端,输出 (PWM-out)端;H桥开关换向选通电路:换向输入端in+/in+,正向选通开启输出端(out+), 负向选通开启输出端(out-) ;PWM放大电路包括输入和输出端;三个输入端分别是PffM输 入端、PffM放大电路正输入端和PffM放大电路负输入端;输出端分别是:PWM 1、PffM 2、PffM 3、PWM 4 ;H桥驱动隔离放大电路:包括隔离放大输入端DRV-il、DRV-i2、DRV-i3和DRV-i4, 隔离放大输出端为DRV01、DRV02、DRV03和DRV04 ; 外部基准源的输出与基准源取绝对值电路的输入(ini)端连接,输出(outl)端与电流 误差放大电路(AMP-C))的同相输入(in+)端连接; 电流传感器的输出与电流采样取绝对值电路的输入(in2)端连接,电流采样取绝对值 电路的输出(〇ut2)端与电流误差放大电路(AMP-C)的反相输入(in-)端连接;电流误差 放大电路(AMP-C)的输出(out-C)端与电压误差放大电路(AMP-V)的同相输入(in+)端连 接; 电压采样电路的输出端与电压采样取绝对值电路的输入(in3)端连接,电压采样取绝 对值电路的输出(〇ut3)端与电压误差放大电路(AMP-V)的反相输入(in-)端连接,电压误 差放大电路(AMP-V)的输出(out-V)端与;PffM发生电路的同相输入(in+)端连接;PffM发 生电路输出(PWM-out)端连接PffM放大电路的PffM输入端; H型换向桥开关选通电路的换向输入端in+/in+,端与外部基准源输出端连接,选通电 路正向开启输出(out+)端与PffM放大电路正输入端连接,选通电路负向开启输出(out-) 端与PWM放大电路负输入端连接;PWM放大输出端PWM1、PWM2、PWM 3、PWM 4分别与H桥驱动 隔离放大电路输入端DRV-il、DRV-i2、DRV-i3、DRV-i4连接,隔离放大输出端DRV0UDRV02、 DRV03、DRV04分别与H桥开关的控制端Gl、G2、G3、G4连接; 换向电源桥式电压采样电路包含有4组电阻器,其中有2组电阻器阻值相等且串联,串 联的公共端与控制器的供电电源的电源地相连,另外两端与输出电源的输出端并联,另外2 组电阻器阻值不相等但也要串联,串联的公共端与电压采样绝对值变换器的同相输入端连 接;另外两端与输出电源的输出端并联。
CN201510578315.9A 2015-09-11 2015-09-11 双向可调直流电源 Active CN105071657B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510578315.9A CN105071657B (zh) 2015-09-11 2015-09-11 双向可调直流电源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510578315.9A CN105071657B (zh) 2015-09-11 2015-09-11 双向可调直流电源

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105071657A true CN105071657A (zh) 2015-11-18
CN105071657B CN105071657B (zh) 2017-12-22

Family

ID=54500964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510578315.9A Active CN105071657B (zh) 2015-09-11 2015-09-11 双向可调直流电源

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105071657B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105401172A (zh) * 2015-12-09 2016-03-16 成都德善能科技有限公司 一种用于电解铝的直流母线稳定系统
CN105401173A (zh) * 2015-12-09 2016-03-16 成都德善能科技有限公司 一种用于电解铝的直流母线稳流设备
CN105506676A (zh) * 2015-12-09 2016-04-20 成都德善能科技有限公司 一种直流母线稳流装置
CN110994618A (zh) * 2020-01-03 2020-04-10 清华大学 基于高频汇集母线的多端口电能路由器的模块供电方法
CN113467563A (zh) * 2021-07-06 2021-10-01 中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司 一种双向电流源电路
WO2022011646A1 (zh) * 2020-07-16 2022-01-20 深圳市骁阳工程咨询有限公司 一种恒功率电源装置及阳光模拟设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102027154A (zh) * 2008-05-26 2011-04-20 株式会社爱发科 溅射方法
CN102820791A (zh) * 2011-06-08 2012-12-12 浙江昀丰新能源科技有限公司 节能型晶体生长高频电源装置
CN103248294A (zh) * 2013-04-28 2013-08-14 天津大学 无位置传感器直流无刷电机双闭环调速控制方法
CN203896550U (zh) * 2014-05-12 2014-10-22 厦门通士达照明有限公司 一种限峰值电流的led非隔离调光线路
CN205283393U (zh) * 2015-09-11 2016-06-01 范承 双向可调直流电源

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102027154A (zh) * 2008-05-26 2011-04-20 株式会社爱发科 溅射方法
CN102820791A (zh) * 2011-06-08 2012-12-12 浙江昀丰新能源科技有限公司 节能型晶体生长高频电源装置
CN103248294A (zh) * 2013-04-28 2013-08-14 天津大学 无位置传感器直流无刷电机双闭环调速控制方法
CN203896550U (zh) * 2014-05-12 2014-10-22 厦门通士达照明有限公司 一种限峰值电流的led非隔离调光线路
CN205283393U (zh) * 2015-09-11 2016-06-01 范承 双向可调直流电源

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105401172A (zh) * 2015-12-09 2016-03-16 成都德善能科技有限公司 一种用于电解铝的直流母线稳定系统
CN105401173A (zh) * 2015-12-09 2016-03-16 成都德善能科技有限公司 一种用于电解铝的直流母线稳流设备
CN105506676A (zh) * 2015-12-09 2016-04-20 成都德善能科技有限公司 一种直流母线稳流装置
CN105506676B (zh) * 2015-12-09 2018-09-18 浙江国正安全技术有限公司 一种直流母线稳流装置
CN110994618A (zh) * 2020-01-03 2020-04-10 清华大学 基于高频汇集母线的多端口电能路由器的模块供电方法
CN110994618B (zh) * 2020-01-03 2021-12-07 清华大学 基于高频汇集母线的多端口电能路由器的模块供电方法
WO2022011646A1 (zh) * 2020-07-16 2022-01-20 深圳市骁阳工程咨询有限公司 一种恒功率电源装置及阳光模拟设备
CN113467563A (zh) * 2021-07-06 2021-10-01 中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司 一种双向电流源电路
CN113467563B (zh) * 2021-07-06 2022-07-22 中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司 一种双向电流源电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN105071657B (zh) 2017-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105071657A (zh) 双向可调直流电源
USRE43572E1 (en) Bi-directional multi-port inverter with high frequency link transformer
US4564895A (en) Neutrally clamped PWM half-bridge inverter
US20090201620A1 (en) Electromagnetic field energy recycling
CN108418422A (zh) 兼容单相、三相输入的供电系统
CN205283393U (zh) 双向可调直流电源
CN102867629A (zh) 一种提高磁阀式可控电抗器响应速度的装置
CN105141163A (zh) 能以旁路模式操作的级联h桥逆变器
Pittermann et al. Converters for switched reluctance motor-topology comparison
CN204794688U (zh) 直流电源脉冲负载适配器
CN103138614A (zh) 双正激逆变器
CN107196575B (zh) 一种开关磁阻电动机变流器及其控制方法
CN106655965A (zh) 一种开关磁阻电机硬件控制装置
CN104953823A (zh) 直流电源脉冲负载适配器
CN203708136U (zh) 大电流直流脉冲电源
CN104682735B (zh) 电源转换电路
EP0937330A1 (en) A resonant power converter for energising a coil
CN207218579U (zh) 电动机星形‑三角形接线方式控制装置
Nagpal et al. A comparative study on different speed control methods of DC drives for electric vehicle
CN206472044U (zh) 稳压电源电路及液体加热容器
CN206313697U (zh) 一种开关磁阻电机硬件控制装置
CN205489544U (zh) 一种电抗器投切模块
CN105529934B (zh) 一种一步式三相升压型矩阵变换器及其拓扑结构
CN104625333B (zh) 一种新型dc/ac弧焊装置
CN103560692A (zh) 输出并联型正反激逆变器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200428

Address after: 528000. Two or three, four, 91 Jiangbei Road, Chancheng District, Guangdong, Foshan

Patentee after: FOSHAN NOAH ELECTRICAL Co.,Ltd.

Address before: 2, unit 10, building 80, 610000 Pei Feng Road, Qingyang District, Sichuan, Chengdu, 201

Patentee before: Fan Cheng