CN211151843U - 一种续流二极管自动投切系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种续流二极管自动投切系统，用于中频电源串联整流桥中续流二极管的自动投切，包括变压器、分压电阻模块、真空接触器和续流管投切控制模块。续流管投切控制模块包括依次耦接的调节比较单元、载波调制单元、整流滤波单元、控制单元和耦接调节比较单元的电源单元。电源单元的输入端耦接变压器输出端取电，调节比较单元的输入端作为电压信号输入端耦接分压电阻模块的输出端，控制单元的输出端作为信号输出端耦接真空接触器的线圈一端，基于电压信号输入端的输入电压控制真空接触器动作，将待投切续流二极管投切到中频电源第二整流桥的输出端。本实用新型操作方便，能够在整流桥正常工作后可靠安全的将续流二极管投切到整流桥。

Description

一种续流二极管自动投切系统

技术领域

本实用新型专利涉及中频电源整流桥的控制技术领域，主要是针对中频电源整流桥保护用续流二极管的控制技术。

背景技术

整流桥串联控制技术在中频电源领域已经应用多年，尤其在大功率电源中更是得到广泛采用。但是整流桥串联控制技术一直存在一个难以启动的问题，常用的中频电源一般包括两个整流桥，如果两个整流桥各加一组保护续流二极管就会造成中频电源很难启动，只针对一个整流桥增加一组续流二极管可以启动，但是没有加续流二极管的整流桥无法形成足够的保护，现有技术是先针对一个整流桥增加一组续流二极管，中频电源启动后再人工操作投切续流二极管至另外一个整流桥，但是存在安全和操作不便等问题。

实用新型内容

本实用新型为了克服以上问题，提供了一种操作方便，控制可靠安全的续流二极管自动投切系统。

本实用新型采取如下技术方案实现：

一种续流二极管自动投切系统，用于中频电源串联整流桥中续流二极管的自动投切，包括变压器、分压电阻模块、真空接触器和续流管投切控制模块。

续流管投切控制模块包括依次耦接的调节比较单元、载波调制单元、整流滤波单元、控制单元和耦接调节比较单元的电源单元。电源单元的输入端耦接变压器输出端取电，调节比较单元的输入端作为电压信号输入端耦接分压电阻模块的输出端，控制单元的输出端作为信号输出端耦接真空接触器；变压器的输入端用于耦接外部电源；分压电阻模块输入端用于耦接中频电源第一整流桥的输出端采集电压并进行分压转换；真空接触器和待投切续流二极管串联耦接于中频电源第二整流桥的输出端；续流管投切控制模块用于基于电压信号输入端的输入电压控制真空接触器动作，将待投切续流二极管投切到中频电源第二整流桥的输出端。

进一步的，调节比较单元包括依次耦接的阀值调节电路、跟随电路和阈值比较电路，阈值调节电路输入端用于耦接分压电阻模块的输出端，设定续流管投切控制模块动作的阈值。阈值比较电路耦接载波调制单元和电源单元，用于比较输入电压值和设定的阈值并实现信号延时功能。

进一步的，阈值调节电路包括电阻R5、电位器W1和电容C4，电阻R5的一端耦接电位器W1的一端，电阻R5的另一端、电容C4的一端耦接分压电阻模块的输出正极。电位器W1的另一端、电容C4的另一端耦接分压电阻模块的输出负极。

阈值调节电路用于设定待投切续流二极管投切到整流桥的电压阈值。

进一步的，跟随电路包括运放IC1A、电阻R3和电阻R12。运放IC1A的正输入端耦接分压电阻模块的输出正电压，运放IC1A负输入端、电阻R12的一端和电阻R3的一端耦接运放IC1A输出端。电阻R12的另一端耦接分压电阻模块的输出负电压，电阻R3的另一端耦接阈值比较电路的一个输入端。

进一步的，阈值比较电路包括运放IC1B、电阻R1～R2、电阻R6、电容C5～C6、电容C13和二极管D5。运放IC1B的正输入端、电容C5的一端、电阻R2的一端耦接跟随电路的一个输出端，负输入端耦接电阻R1的一端、电阻R6的一端和电容C6的一端，输出端耦接二极管D5的阳极，电容C5的另一端、电阻R6的另一端、电容C6的另一端、运放ICIB电源负极。电容C13的负极耦接分压电阻模块的输出负极。电阻R1的另一端、运放IC1B的电源正极耦接电源单元的输出正极，电阻R2的另一端、二极管D5的阴极和电容C13的正极耦接载波调制单元的输入端。

阈值比较电路用于比较分压电阻模块输入电压值和设定的阈值，若并实现信号延时功能。

进一步的，载波调制单元包括集成电路IC3A～IC3D，电阻R4、电容C7～C8和变压器TF3。集成电路IC3A的输入引脚1耦接阈值比较电路的输出端，输入引脚2耦接电容R4的一端和电容C7的一端，输出引脚3耦接IC3B输入引脚5和6、IC3C输入引脚8和9、IC3D输入引脚12和13和电阻R4的一端，IC3B输出引脚4、IC3C输出引脚10、IC3D输出引脚11耦接电容C8的一端。变压器TF3输入侧一端耦接电容C8的另一端,变压器TF3输入侧另一端耦接电容C7的另一端，变压器TF3输出端耦接整流滤波单元。

进一步的，控制单元包括光耦UF1、电阻R7、电阻R9～R10，电容C11～C12、发光二极管STAR和双向晶闸管T2。光耦UF1的第一输入端耦接整流滤波单元的正输出端，第二输入端耦接电阻R7的一端，第一输出端耦接电阻R9的一端，第二输出端耦接电容C11的一端、电阻R10的一端和双向晶闸管T2的控制端，电阻R7的另一端耦接发光二极管STAR的阳极，发光二极管STAR的阴极耦接整流滤波单元的负输出端，电阻R9的另一端、双向晶闸管T2的第一端子、电容C12的一端耦接外部电源火线L，电阻R10的另一端、电容C12的另一端、电容C11的另一端、双向晶闸管T2的第二端子耦接真空接触器线圈。

载波调制单元接收高电平，产生振荡电平并放大耦合到隔离变压器TF3，变压器输出信号控制单元光耦导通和双向晶闸管导通，使真空接触器的线圈得电从而带动真空接触器的触点闭合，将续流二极管投切到中频电源的另一个整流桥上。

进一步的，电源单元包括整流二极管D1～D4组成的桥式整流电路，电源模块IC2、电容C1～C3、电阻R11和发光二极管POWER。桥式整流电路的输入端耦接变压器的输出端，电源模块IC2的Vin端耦接桥式整流电路的输出正电压端和电容C2的正极，Vout端耦接电容C1的正极、电容C3的一端、发光二极管POWER的阳极，GND端、电容C2的负极、电容C1的负极、电容C3的另一端、电阻R11的一端耦接分压电阻模块输出负极，发光二极管POWER的阴极耦接电阻R11的另一端。

电源单元中的整流桥将变压器输出的17V交流电转换为直流电，直流电输入值电源模块IC2，输出用于阈值比较的运放所需的直流供电。发光二极管用于指示电源模块是否有输出电压。

本实用新型具有如下技术优点或有益效果：

本方案中的续流二极管自动投切系统，分压电阻模块采集整流桥输出的电压，基于分压电阻模块电压信号输出端，在续流二极管投切控制模块的比较和控制下，控制真空接触器动作，使与真空接触器耦接的待投切二极管投切到整流桥中，具有操作方便，控制可靠安全等特点。

附图说明

图1为本实用新型续流二极管自动投切系统实施例的连接关系示意图。

图2为本实用新型的续流二极管投切控制模块的电路原理图。

具体实施方式

了便于本领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，下述仅是示例性的，不限定本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实施例中的变压器为220V/17V高隔离变压器，输入端接入外部AC220V电源，输出端耦接续流管投切控制模块的电源单元。

本实施例中的分压电阻模块为8M分压电阻盒，并联在1#整流桥输出端，输入端用于采集1#整流桥的直流电压信号，并将电压分压转换输出至续流管投切控制模块的调节比较单元。

本实施例中的真空接触器的线圈一端耦接续流管投切控制模块的控制单元，线圈另一端耦接AC220V电源的火线，待投切续流二极管和真空接触器串联后并联在2#整流桥的输出的两端。

结合图2对本实用新型的续流二极管自动投切系统进行进一步详细说明。

续流管投切控制模块的电源单元输入的AC17V交流电，通过电源单元的桥式整流电路，将交流电源转换为直流电源作为电源单元里电源模块的输入，电源模块的输出用于给续流管投切控制模块中阈值比较电路的运放ICIB供电。

续流管投切控制模块的电源单元包括整流二极管D1～D4组成的桥式整流电路，电源模块IC2、电容C1～C3、电阻R11和发光指示灯POWER，续流管投切控制模块的电源单元输入的AC17V交流电将交流电源转换为直流电源作为电源单元里电源模块的输入，电源模块的输出用于给续流管投切控制模块中阈值比较电路的运放ICIB供电。

续流管投切控制模块的调节比较单元包括依次耦接的阀值调节电路、跟随电路和阈值比较电路。阈值调节电路包括电阻R5、电位器W1和电容C4，电阻R5和可调电位器W1串联后并联在分压电阻模块的输出端，通过调节W1的值，调节续流管投切控制模块动作的值。

跟随电路包括运放IC1A、电阻R3和电阻R12，阈值比较电路包括运放IC1B、电阻R1～R2、电阻R6、电容C5～C6、电容C13和二极管D5，当分压电阻模块输出的直流电压大于阀值调节电路设定的阈值，运放ICIB输出高电平，当分压电阻模块输出的直流电压小于阀值调节电路设定的阈值，运放ICIB输出低电平。电阻R2、电容C13和二极管D5组成RC延时器，当中频电源停止工作时，延时一定时间后使运放ICIB输出低电平，续流二极管切出整流桥保护电路。

载波调制单元包括集成电路IC3A～IC3D，电阻R4、电容C7～C8和变压器TF3，集成电路IC3A、电阻R4和电容C7起主要载波调制作用，当IC3A接收ICIB输出高电平时IC3A输出振荡信号，并通过IC3B～IC3D将振荡信号放大后并通过电容C8耦合到隔离变压器TF3。

整流滤波单元包括D6～D9，电容C9和电容C10，控制单元包括光耦UF1、电阻R7、电阻R9～R10，电容C11～C12、发光二极管STAR和双向晶闸管T2，经隔离变压器TF3的交流信号通过整流滤波单元变为可使光耦UF1导通的直流信号，光耦隔离输出的信号经过电阻R10、电容C11抗干扰处理后触发双向晶闸管T2导通，从而使真空接触器的线圈得电，使真空接触器的触点闭合，串联在真空接触器触点上的续流二极管被自动投切到2#整流桥的保护电路中。

当分压电阻模块输出的直流电压小于阀值调节电路设定的阈值，运放ICIB输出低电平，集成电路IC3A、电阻R4和电容C7无振荡信号输出，光耦UF1无法导通，真空接触器断开，续流二极管切出整流桥保护电路。

作为实施例的一种方式，预先调节续流管投切控制模块的分位器W1的值，设定用于使调节续流投切控制模块动作的阈值。中频电源启动后，当已加入续流二极管保护电路的1#整流桥输出电压，还未达到待投切续流二极管可以投切至2#整流桥的电压值时，即分压电阻模块输出到续流管投切控制模块的电压值低于设定的阈值，真空接触器不闭合。

当已加入续流二极管保护电路的1#整流桥输出电压，达到待投切续流二极管可以投切至2#整流桥的电压值时，即分压电阻模块输出到续流管投切控制模块的电压值高于设定的阈值，续流管投切控制模块的光耦UF1导通，使真空接触器的触点闭合，使待投切续流二极管投切到2#整流桥用于保护2#整流桥。

当关闭中频电源时，通过电阻R2、电容C13和二极管D5组成的RC延时器，延时运放IC1B输出低电平信号时间，使中频电源停止工作一段时间后，将续流二极管切出2#整流桥保护电路。

实施例中的续流二极管自动投切系统，具有操作方便，控制可靠安全等特点。

以上仅描述了本实用新型的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述做出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种续流二极管自动投切系统，用于中频电源串联整流桥中续流二极管的自动投切，其特征在于：

包括变压器、分压电阻模块、真空接触器和续流管投切控制模块；

所述续流管投切控制模块包括依次耦接的调节比较单元、载波调制单元、整流滤波单元、控制单元和耦接调节比较单元的电源单元；所述电源单元的输入端耦接变压器输出端取电，调节比较单元的输入端作为电压信号输入端耦接分压电阻模块的输出端，控制单元的输出端作为信号输出端耦接真空接触器；

所述变压器的输入端用于耦接外部电源；

所述分压电阻模块输入端用于耦接中频电源第一整流桥的输出端采集电压并进行分压转换；

所述真空接触器和待投切续流二极管串联耦接于中频电源第二整流桥的输出端；

所述续流管投切控制模块用于基于电压信号输入端的输入电压控制真空接触器动作，将待投切续流二极管投切到中频电源第二整流桥的输出端。

2.根据权利要求1所述的自动投切系统，其特征在于：所述调节比较单元包括依次耦接的阈值调节电路、跟随电路和阈值比较电路；所述阈值调节电路输入端用于耦接分压电阻模块的输出端，设定续流管投切控制模块动作的阈值；所述阈值比较电路耦接载波调制单元和电源单元，用于比较输入电压值和设定的阈值并实现信号延时功能。

3.根据权利要求2所述的自动投切系统，其特征在于：所述阈值调节电路包括电阻R5、电位器W1和电容C4，所述电阻R5的一端耦接电位器W1的一端，电阻R5的另一端、电容C4的一端耦接分压电阻模块的输出正极，所述电位器W1的另一端、电容C4的另一端耦接分压电阻模块的输出负极。

4.根据权利要求2所述的自动投切系统，其特征在于：所述跟随电路包括运放IC1A、电阻R3和电阻R12，所述运放IC1A的正输入端耦接分压电阻模块的输出正电压，运放IC1A负输入端、电阻R12的一端和电阻R3的一端耦接运放IC1A输出端，所述电阻R12的另一端耦接分压电阻模块的输出负电压，所述电阻R3的另一端耦接阈值比较电路的一个输入端。

5.根据权利要求2所述的自动投切系统，其特征在于：所述阈值比较电路包括运放IC1B、电阻R1～R2、电阻R6、电容C5～C6、电容C13和二极管D5，所述运放IC1B的正输入端、电容C5的一端、电阻R2的一端耦接跟随电路的一个输出端，负输入端耦接电阻R1的一端、电阻R6的一端和电容C6的一端，输出端耦接二极管D5的阳极，电容C5的另一端、电阻R6的另一端、电容C6的另一端、运放ICIB电源负极、所述电容C13的负极耦接分压电阻模块的输出负极，所述电阻R1的另一端、运放IC1B的电源正极耦接电源单元的输出正极，所述电阻R2的另一端、二极管D5的阴极和电容C13的正极耦接载波调制单元的输入端。

6.根据权利要求1所述的自动投切系统，其特征在于：所述载波调制单元包括集成电路IC3A～IC3D，电阻R4、电容C7～C8和变压器TF3，所述集成电路IC3A的输入引脚1耦接阈值比较电路的输出端，输入引脚2耦接电容R4的一端和电容C7的一端，输出引脚3耦接集成电路IC3B输入引脚5和6、集成电路IC3C输入引脚8和9、集成电路IC3D输入引脚12和13和电阻R4的一端，集成电路IC3B输出引脚4、集成电路IC3C输出引脚10、集成电路IC3D输出引脚11耦接电容C8的一端，变压器TF3输入侧一端耦接电容C8的另一端,变压器TF3输入侧另一端耦接电容C7的另一端，变压器TF3输出端耦接整流滤波单元。

7.根据权利要求1所述的自动投切系统，其特征在于：所述控制单元包括光耦UF1、电阻R7、电阻R9～R10，电容C11～C12、发光二极管STAR和双向晶闸管T2，所述光耦UF1的第一输入端耦接整流滤波单元的正输出端，第二输入端耦接电阻R7的一端，第一输出端耦接电阻R9的一端，第二输出端耦接电容C11的一端、电阻R10的一端和双向晶闸管T2的控制端，所述电阻R7的另一端耦接发光二极管STAR的阳极，发光二极管STAR的阴极耦接整流滤波单元的负输出端，电阻R9的另一端、双向晶闸管T2的第一端子、电容C12的一端耦接外部电源火线L，电阻R10的另一端、电容C12的另一端、电容C11的另一端、双向晶闸管T2的第二端子耦接真空接触器线圈。

8.根据权利要求1所述的自动投切系统，其特征在于：所述电源单元包括整流二极管D1～D4组成的桥式整流电路，电源模块IC2、电容C1～C3、电阻R11和发光二极管POWER，桥式整流电路的输入端耦接变压器的输出端，所述电源模块IC2的Vin端耦接桥式整流电路的输出正电压端和电容C2的正极，Vout端耦接电容C1的正极、电容C3的一端、发光二极管POWER的阳极和阈值比较电路运放IC1B的电源正极，GND端、电容C2的负极、电容C1的负极、电容C3的另一端、电阻R11的一端耦接分压电阻模块输出负极，发光二极管POWER的阴极耦接电阻R11的另一端。

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