CN206727650U - 一种直流输出防反灌反接装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种直流输出防反灌反接装置。包括防反灌反接电路、采样比较电路、开关控制电路，所述防反灌反接电路的输入端与BUS母线连接，防反灌反接电路的输出端经一电解电容与直流DC母线连接，所述采样比较电路的两输入端分别与BUS母线、直流DC母线连接，用于采集BUS母线电压、直流DC母线电压，所述采样比较电路的输出端与所述开关控制电路的输入端连接，所述开关控制电路的输出端与所述防反灌反接电路的控制端连接。本实用新型通过防反灌反接电路实现了、采样比较电路有效的实现了降低短接开关的冲击电压和电流，实现防反灌反接的同时，保护电路上的器件。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种直流输出防反灌反接装置。
背景技术
传统的供电、充电电路难以同时实现直流输出防反灌、反接，或者即使实现了，电路构成也相当复杂，为此本申请提出了一种可实现直流输出防反灌反接装置，通过简单的电路构成，有效的实现了降低短接开关的冲击电压和电流，实现防反灌反接的同时，保护电路上的器件。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种直流输出防反灌反接装置，该装置通过简单的电路构成，有效的实现了降低短接开关的冲击电压和电流，实现防反灌反接的同时，保护电路上的器件。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种直流输出防反灌反接装置，包括防反灌反接电路、采样比较电路、开关控制电路，所述防反灌反接电路的输入端与BUS母线连接，防反灌反接电路的输出端经一电解电容与直流DC母线连接，所述采样比较电路的两输入端分别与BUS母线、直流DC母线连接，用于采集BUS母线电压、直流DC母线电压，所述采样比较电路的输出端与所述开关控制电路的输入端连接，所述开关控制电路的输出端与所述防反灌反接电路的控制端连接。
在本实用新型一实施例中，所述防反灌反接电路采用桥式整流原理实现BUS母线正接/反接至防反灌反接电路的输入端时，均能产生正向整流电压输出至所述电解电容上，以此达到防反接功能。
在本实用新型一实施例中，所述防反灌反接电路还能够通过防反灌反接电路在桥式整流中采用的二极管实现防反灌功能。
在本实用新型一实施例中，所述防反灌反接电路包括整流缓冲器、短接开关、第一至第二电阻，所述整流缓冲器的第一交流输入端、第二交流输入端分别经所述短接开关的第一切换开关、第二切换开关与BUS母线的正/负端、BUS母线的负/正端连接，所述整流缓冲器的第一直流输出端、第二直流输出端分别经第一电阻、第二电阻与直流DC母线的正端、直流DC母线的负端连接；所述短接开关的控制端作为所述防反灌反接电路的控制端与所述开关控制电路的输出端连接。
在本实用新型一实施例中，所述防反灌反接电路还包括一两端分别与直流DC母线的正端、直流DC母线的负端连接的第三电阻。
在本实用新型一实施例中，所述短接开关为继电器开关，所述继电器开关的控制端与所述开关控制电路连接，所述继电器开关包括第一组常开/常闭开关、第二组常开/常闭开关，其中，第一组常开/常闭开关即第一切换开关，第二组常开/常闭开关即第二切换开关。
在本实用新型一实施例中，所述采样比较电路包括第一运算放大器、第四至第七电阻，所述第一运算放大器的反相输入端经第四电阻与BUS母线连接，第一运算放大器的反相输入端还经第五电阻与第一运算放大器的输出端连接，所述第一运算放大器的同相输入端经第六电阻与直流DC母线连接，第一运算放大器的同相输入端还经第七电阻连接至GND，所述第一运算放大器的输出端作为所述采样比较电路的输出端。
在本实用新型一实施例中，所述采样比较电路还包括并联于第五电阻两端的第一电容、并联于第七电阻两端的第二电容。
在本实用新型一实施例中，所述开关控制电路包括第二运算放大器、第八电阻、第一二极管，所述第二运算放大器的反相输入端连接一基准电压，所述第二运算放大器的同相输入端与所述采样比较电路的输出端连接，所述第二运算放大器的输出端经第八电阻与电源正极连接，第二运算放大器的输出端还与第一二极管的阴极连接，第一二极管的阳极作为所述开关控制电路的输出端。
相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过防反灌反接电路实现了、采样比较电路有效的实现了降低短接开关的冲击电压和电流，实现防反灌反接的同时，保护电路上的器件。
附图说明
图1是本实用新型防反灌反接电路装置原理框图。
图2是本实用新型防反灌反接电路在BUS母线正接时的工作原理图。
图3是本实用新型防反灌反接电路在BUS母线反接时的工作原理图。
图4是本实用新型防反灌反接电路装置的具体原理图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。
如图1所示，一种直流输出防反灌反接装置，包括防反灌反接电路、采样比较电路、开关控制电路，所述防反灌反接电路的输入端与BUS母线连接，防反灌反接电路的输出端经一电解电容与直流DC母线连接，所述采样比较电路的两输入端分别与BUS母线、直流DC母线连接，用于采集BUS母线电压、直流DC母线电压，所述采样比较电路的输出端与所述开关控制电路的输入端连接，所述开关控制电路的输出端与所述防反灌反接电路的控制端连接。
所述防反灌反接电路采用桥式整流原理实现BUS母线正接/反接至防反灌反接电路的输入端时，均能产生正向整流电压输出至所述电解电容上，以此达到防反接功能。所述防反灌反接电路还能够通过防反灌反接电路在桥式整流中采用的二极管实现防反灌功能。
如图2-3所示，所述防反灌反接电路包括整流缓冲器、短接开关、第一至第二电阻，所述整流缓冲器的第一交流输入端、第二交流输入端分别经所述短接开关的第一切换开关、第二切换开关与BUS母线的正/负端、BUS母线的负/正端连接，所述整流缓冲器的第一直流输出端、第二直流输出端分别经第一电阻、第二电阻与直流DC母线的正端、直流DC母线的负端连接；所述短接开关的控制端作为所述防反灌反接电路的控制端与所述开关控制电路的输出端连接。所述防反灌反接电路还包括一两端分别与直流DC母线的正端、直流DC母线的负端连接的第三电阻。所述短接开关为继电器开关，所述继电器开关的控制端与所述开关控制电路连接，所述继电器开关包括第一组常开/常闭开关、第二组常开/常闭开关，其中，第一组常开/常闭开关即第一切换开关，第二组常开/常闭开关即第二切换开关。
如图4所示，所述采样比较电路包括第一运算放大器、第四至第七电阻，所述第一运算放大器的反相输入端经第四电阻与BUS母线连接，第一运算放大器的反相输入端还经第五电阻与第一运算放大器的输出端连接，所述第一运算放大器的同相输入端经第六电阻与直流DC母线连接，第一运算放大器的同相输入端还经第七电阻连接至GND，所述第一运算放大器的输出端作为所述采样比较电路的输出端。所述采样比较电路还包括并联于第五电阻两端的第一电容、并联于第七电阻两端的第二电容。
所述开关控制电路包括第二运算放大器、第八电阻、第一二极管，所述第二运算放大器的反相输入端连接一基准电压，所述第二运算放大器的同相输入端与所述采样比较电路的输出端连接，所述第二运算放大器的输出端经第八电阻与电源正极连接，第二运算放大器的输出端还与第一二极管的阴极连接，第一二极管的阳极作为所述开关控制电路的输出端。
以下为本实用新型的具体实施原理。
如图1所示，本提案是由防反灌反接电路、采样比较电路和开关控制电路组成，其中防反灌反接电路包含整流缓冲器（即整流桥REC1）、短接开关和放电电阻等几个部分。
工作原理如图2-3所示：
利用桥式整流原理，将模块外部的BUS母线分别接至整流桥REC1的交流输入端，模块内部的直流DC母线接至整流桥REC1的直流输出端，这样不管模块外部的BUS母线是正接还是反接到模块上，都会整流桥的作用下形成正向整流电压加在模块内部的直流DC母线电解C1上，从而起到反接保护的作用； 利用在整流桥回路上串联适当阻值的缓冲电阻R1/R2，可以防止模块热插拔时产生的冲击电流；缓冲电阻R3用来给DC母线放电。
采样电路分别采样模块内DC母线和模块外BUS母线电压，比较两个电压并送出差值电压UAB；上述差值UAB电压送至开关控制电路的窗口比较器，当UAB电压小于一阈值时送出Ctrl信号吸合短接开关。 在模块外BUS母线的缓冲作用或者模块自身工作的充电作用下，模块内DC母线电解电容C1上的电压与BUS母线的电压基本相等，在此时吸合短接开关，可以有效降低短接开关的冲击电压和电流，实现防反灌反接的同时，保护电路上的器件。
本申请中的短接开关采用继电器开关来实现，开关控制电路送出Ctrl信号至继电器开关的控制端时（此时母线电压、直流DC母线电压差值很小），即可控制继电器开关的常开开关吸合，从而使得电流从主回路流动，而无需经过防反灌反接电路的整理桥REC1；具体原理如下，
如图4所示，本申请中的采样比较电路、开关控制电路、继电器开关的具体工原理如下：
分别采样A点和B点的电压，经过采样比较单元后得到B与A的差值电压UBA；
将UBA送至开关控制单元，UBA接至比较电路同相输入端，设置比较电路的阈值UBA反>REF>UBA正；
输出反接时，UBA反>REF，比较器输出高电平，二极管D1截止，继电器RLY保持断开状态；
输出正接时，UBA正<REF，比较器输出低电平，二极管D1导通，继电器RLY吸合。
以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种直流输出防反灌反接装置，其特征在于：包括防反灌反接电路、采样比较电路、开关控制电路，所述防反灌反接电路的输入端与BUS母线连接，防反灌反接电路的输出端经一电解电容与直流DC母线连接，所述采样比较电路的两输入端分别与BUS母线、直流DC母线连接，用于采集BUS母线电压、直流DC母线电压，所述采样比较电路的输出端与所述开关控制电路的输入端连接，所述开关控制电路的输出端与所述防反灌反接电路的控制端连接。
2.根据权利要求1所述的一种直流输出防反灌反接装置，其特征在于：所述防反灌反接电路采用桥式整流原理实现BUS母线正接/反接至防反灌反接电路的输入端时，均能产生正向整流电压输出至所述电解电容上，以此达到防反接功能。
3.根据权利要求2所述的一种直流输出防反灌反接装置，其特征在于：所述防反灌反接电路还能够通过防反灌反接电路在桥式整流中采用的二极管实现防反灌功能。
4.根据权利要求1至3任一所述的一种直流输出防反灌反接装置，其特征在于：所述防反灌反接电路包括整流缓冲器、短接开关、第一至第二电阻，所述整流缓冲器的第一交流输入端、第二交流输入端分别经所述短接开关的第一切换开关、第二切换开关与BUS母线的正/负端、BUS母线的负/正端连接，所述整流缓冲器的第一直流输出端、第二直流输出端分别经第一电阻、第二电阻与直流DC母线的正端、直流DC母线的负端连接；所述短接开关的控制端作为所述防反灌反接电路的控制端与所述开关控制电路的输出端连接。
5.根据权利要求4所述的一种直流输出防反灌反接装置，其特征在于：所述防反灌反接电路还包括一两端分别与直流DC母线的正端、直流DC母线的负端连接的第三电阻。
6.根据权利要求4所述的一种直流输出防反灌反接装置，其特征在于：所述短接开关为继电器开关，所述继电器开关的控制端与所述开关控制电路连接，所述继电器开关包括第一组常开/常闭开关、第二组常开/常闭开关，其中，第一组常开/常闭开关即第一切换开关，第二组常开/常闭开关即第二切换开关。
7.根据权利要求1所述的一种直流输出防反灌反接装置，其特征在于：所述采样比较电路包括第一运算放大器、第四至第七电阻，所述第一运算放大器的反相输入端经第四电阻与BUS母线连接，第一运算放大器的反相输入端还经第五电阻与第一运算放大器的输出端连接，所述第一运算放大器的同相输入端经第六电阻与直流DC母线连接，第一运算放大器的同相输入端还经第七电阻连接至GND，所述第一运算放大器的输出端作为所述采样比较电路的输出端。
8.根据权利要求7所述的一种直流输出防反灌反接装置，其特征在于：所述采样比较电路还包括并联于第五电阻两端的第一电容、并联于第七电阻两端的第二电容。
9.根据权利要求1所述的一种直流输出防反灌反接装置，其特征在于：所述开关控制电路包括第二运算放大器、第八电阻、第一二极管，所述第二运算放大器的反相输入端连接一基准电压，所述第二运算放大器的同相输入端与所述采样比较电路的输出端连接，所述第二运算放大器的输出端经第八电阻与电源正极连接，第二运算放大器的输出端还与第一二极管的阴极连接，第一二极管的阳极作为所述开关控制电路的输出端。
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|---|---|---|---|---|
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| WO2021078266A1 (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-29 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 一种防反灌电路 |
| CN113359927A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-07 | 合肥博雷电气有限公司 | 冗余二极管压差加权补偿输出电压反馈电路及其使用方法 |
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |