CN204030954U - 一种串联电容电压动态平衡电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电容串联的动态平衡均压电路,电路包括串联的电容,一个N三极管,一个P三极管,若干串联电阻组。当串联的两个电容压差在一定的范围内时,三极管关断,电路保持高阻抗,电路的功率损耗小。当两个电容上的压差变大,超过一定范围后三极管导通并入小电阻,使得电容通过阻值较小的电阻放电,达到动态平衡。
Description
技术领域
本实用新型涉及电容电路领域,具体是一种串联电容电压动态平衡电路。
背景技术
电容由于受材料工艺的限制,电容器的阻抗不同,使得两组电容串联后的分压不均,就极有可能造成电容的压降超过其耐压值,过压击穿,因此需要采取一些措施来保持两个电容值压降相等。最常见的方法是在电容器两端并联上大小相等的电阻,为了能起到均压作用,要求电阻值的选取要小于电容的阻抗,使得流过电阻的电流远大于电容的漏电流。但这种方法的缺点是:当电阻两端的电压很高时,会有很大的功率损耗,使得系统效率降低。在已公开的专利中也有一些相关技术方案,有的结构复杂,成本高可靠性差。
实用新型内容 本实用新型的目的是提供一种串联电容电压动态平衡电路,以解决现有技术电容串联均压电路功率损耗大,效率低的问题,以较小的功率消耗实现串联电容上的电压动态平衡,另外电路成本低。
为了达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案为:
一种串联电容电压动态平衡电路,其特征在于:包括NPN型三极管V1、PNP型三极管V2,三极管V1的集电极通过第一电阻组与直流母线的正极连接,三极管V1的发射极与三极管V2的发射极连接,三极管V2的集电极通过第二电阻组与直流母线的负极连接,所述直流母线的正、负极之间串联有电容C1、电容C2,电容C1和电容C2的中点CM与三极管V1、V2发射极之间中点连接,三极管V1和三极管V2的基极相连,且三极管V1的基极通过第三电阻组与直流母线正极连接,三极管V2的基极通过第四电阻组与直流母线的负极连接。
所述的一种串联电容电压动态平衡电路,其特征在于:所述第一电阻组由电阻R1和电阻R2串联构成,第二电阻组由电阻R3和电阻R4串联构成,且R1=R2=R3=R4;所述第三电阻组由电阻R5和电阻R6串联构成,第四电阻组由电阻R7和电阻R8串联构成,且R5=R6=R7=R8。
本实用新型的优点是:1、本装置可以使用在任意类型、任意容量的电容器组中, 电容器的容量不影响三极管的选型,且三极管不需要承受大电流、高电压,从而降低了成本。2、不需要使用大功率电阻,电压动态自平衡调整。3、相比于传统的电阻均压方式,本实用新型功耗得到了显著降低。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
图2是本实用新型电容C1电压偏高时,均压时等效电路图。
图3是本实用新型电容C2电压偏高时,均压时等效电路图。
具体实施方式
如图1所示,一种串联电容电压动态平衡电路,包括NPN型三极管V1、PNP型三极管V2,三极管V1的集电极通过第一电阻组与直流母线的正极连接,三极管V1的发射极与三极管V2的发射极连接,三极管V2的集电极通过第二电阻组与直流母线的负极连接,直流母线的正、负极之间串联有电容C1、电容C2,电容C1和电容C2的中点CM与三极管V1、V2发射极之间中点连接,三极管V1和三极管V2的基极相连,且三极管V1的基极通过第三电阻组与直流母线正极连接,三极管V2的基极通过第四电阻组与直流母线的负极连接。
第一电阻组由电阻R1和电阻R2串联构成,第二电阻组由电阻R3和电阻R4串联构成,且R1=R2=R3=R4;第三电阻组由电阻R5和电阻R6串联构成,第四电阻组由电阻R7和电阻R8串联构成,且R5=R6=R7=R8。
设PV+与PV-之间的电压为U,电容C1两端电压为Uc1,电容C2两端的电压为Uc2,Uc1、Uc2和U三者之间的关系必然满知足:U=Uc1+Uc2。由于R5、R6、R7、R8的阻值相等,所以B点的电压UB=1/2U。
如图1所示,若Uc1=Uc2=1/2U,则B和E之间的电压差为0,三极管V1和V2仍保持关断,电容C1和C2的压降保持不变,三极管V1的开通电压记为Ut,三极管V2的开通电压记为-Ut,如果C1和C2的电压差绝对值小于Ut,则B和E之间的电压差绝对值小于Ut,三极管V1和V2仍保持关断状态,电容C1和C2的压降保持不变。
如图2所示,若电容C1和C2的电压差值增大,当Uc1-Uc2>Ut时,则B和E两点的电压差大于三极管的开通电压Ut。此时三极管V1开通,V2关断,电容器C1通过V1向第一电阻组R1和R2放电,直到Uc1-Uc2<Ut。
如图3所示,若电容C1和C2的电压差值减小,当Uc1-Uc2<-Ut时,则B和E两点的负压差小于三极管的开通电压-Ut。此时三极管V1关断,V2开通,电容器C2通过V2向第二电阻组R3和R4放电,直到Uc1-Uc2>-Ut。
Claims (2)
1.一种串联电容电压动态平衡电路,其特征在于:包括NPN型三极管V1、PNP型三极管V2,三极管V1的集电极通过第一电阻组与直流母线的正极连接,三极管V1的发射极与三极管V2的发射极连接,三极管V2的集电极通过第二电阻组与直流母线的负极连接,所述直流母线的正、负极之间串联有电容C1、电容C2,电容C1和电容C2的中点CM与三极管V1、V2发射极之间中点连接,三极管V1和三极管V2的基极相连,且三极管V1的基极通过第三电阻组与直流母线正极连接,三极管V2的基极通过第四电阻组与直流母线的负极连接。
2.根据权利要求1所述的一种串联电容电压动态平衡电路,其特征在于:所述第一电阻组由电阻R1和电阻R2串联构成,第二电阻组由电阻R3和电阻R4串联构成,且R1=R2=R3=R4;所述第三电阻组由电阻R5和电阻R6串联构成,第四电阻组由电阻R7和电阻R8串联构成,且R5=R6=R7=R8。
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