CN213461537U - 一种用于直流电机驱动的电源架构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于直流电机驱动的电源架构；包括输入端和输出端，所述输入端和所述输出端之间连有小功率单管反激电源和大功率双管反激电源，所述小功率单管反激电源的一侧串联接有二极管，所述小功率单管反激电源和所述大功率双管反激电源之间并联连接；本发明的小功率单管反激电源和大功率双管反激电源的输出值有差异，小功率单管反激电源的输出电压高，大功率双管反激电源的输出电压低，并联组合得到输出冗余，可靠性高，既能兼顾抱闸线圈所需要的大电流输出，又能满足输入低端40V条件下控制负载所需要的小电流输出，全负载范围内保持高效率。
Description
技术领域
本实用新型属于电子电路技术领域，具体涉及一种用于直流电机驱动的电源架构。
背景技术
风力发电的风机变桨控制中，抱闸电机的控制和驱动。通常电源的输入来自于超级电容模组，输入范围较宽；电源的输出既需要满足抱闸线圈峰值 30A的启动峰值电流要求，又需要在输入电压跌落至40V时保证控制回路的正常供电需求。需要一种新的电源架构，既能兼顾抱闸线圈所需要的大电流输出，又能满足输入低端40V条件下控制负载所需要的小电流输出，全负载范围内保持高效率。并联组合得到输出冗余，可靠性高，然而市面上各种的驱动电路仍存在各种各样的问题。
如附图2中所公开的一种用于直流电机驱动的电源架构，现有技术中，电源架构有两级构成，输入经过BOOST升压电路后升压至DC800V，再经过一级功率变换得到输出所需要的24V，但是上述的技术方案中存在的缺点是功率变换级数多，效率低，串联组合可靠性低的问题，为此我们提出一种用于直流电机驱动的电源架构。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于直流电机驱动的电源架构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于直流电机驱动的电源架构，包括输入端和输出端，所述输入端和所述输出端之间连有小功率单管反激电源和大功率双管反激电源，所述小功率单管反激电源的一侧串联接有二极管，所述小功率单管反激电源和所述大功率双管反激电源之间并联连接。
优选的，所述输入端输入的是40-800V的宽电压直流电。
优选的，所述小功率单管反激电源输出的是23.5V/3A-24.5V/3A的直流电压。
优选的，所述大功率双管反激电源输出的是22.5V/30A-23.5V/30A的直流电压。
优选的，所述输出端电性连接有负载，所述负载包括有直流电机和电机控制电路。
优选的，所述小功率单管反激电源和所述大功率双管反激电源内部均电性连接有降压电路。
优选的，所述降压电路的一侧电性连接有稳压电路和滤波电路。
优选的，所述大功率双管反激电源内部电性连接有反馈回路
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本发明的小功率单管反激电源和大功率双管反激电源的输出值有差异，小功率单管反激电源的输出电压高，大功率双管反激电源的输出电压低，小功率单管反激电源的输出功率是24V/30A，大功率双管反激电源的输出功率是 24V/3A，并联组合得到输出冗余，可靠性高，既能兼顾抱闸线圈所需要的大电流输出，又能满足输入低端40V条件下控制负载所需要的小电流输出，全负载范围内保持高效率。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构示意图；
图2为本实用新型现有技术的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种用于直流电机驱动的电源架构，包括输入端和输出端，所述输入端和所述输出端之间连有小功率单管反激电源和大功率双管反激电源，所述小功率单管反激电源的一侧串联接有二极管，所述小功率单管反激电源和所述大功率双管反激电源之间并联连接。
在使用的时候，抱闸电机的运行特点：启动时需要30A的峰值电流，完成启动后维持电流小于3A。抱闸线圈需要的电压精度5％即可以满足需求。
电机控制电路工作电流相对恒定，小于1A。但是其可靠工作需要的稳压精度高于电极侧。
小功率单管反激电源的输出电压高，大功率双管反激电源的输出电压低，二者的关系是小功率单管反激电源输出电压减去二极管的压降后，略高于大功率双管反激电源的输出稳压精度上限值，从而通过大功率双管反激电源内部的反馈回路使大功率双管反激电源处于待机状态，此时电源控制IC仍处于软起完成状态；无驱动脉冲，电源的驱动损耗和变压器磁损耗为零，确保大功率双管反激电源处于热备份状态。
大功率双管反激电源的输出功率是24V/30A，小功率单管反激电源的输出功率是24V/3A。稳态工况条件下，仅小功率单管反激电源工作，为电机控制电路、抱闸线圈维持电流提供输出；在抱闸线圈投入瞬态工况下，小功率单管反激电源的输出电流到达保护点，在小功率单管反激电源的经过隔离二极管之后的输出电压等于大功率双管反激电源输出电压的时刻，大功率双管反激电源从热备份状态转入30A满功率输出状态，满足线圈启动峰值电流要求。
现场运行条件下，假设小功率单管反激电源失效，仍可保证风机变桨系统正常工作；假设大功率双管反激电源失效，仍可保证变桨系统控制部分的正常工作。系统可靠性提高。
为了实现稳定的供电系统运行，本实施例中，优选的，所述输入端输入的是40-800V的宽电压直流电。
为了实现对负载电机进行稳定的运行，工作运行电压，本实施例中，优选的，所述小功率单管反激电源输出的是23.5V/3A-24.5V/3A的直流电压。
为了实现对负载电机进行启动，本实施例中，优选的，所述大功率双管反激电源输出的是22.5V/30A-23.5V/30A的直流电压。
为了实现运行风力发电，本实施例中，优选的，所述输出端电性连接有负载，所述负载包括有直流电机和电机控制电路。
为了实现电压能够适应与负载运行的电压范围，本实施例中，优选的，所述小功率单管反激电源和所述大功率双管反激电源内部均电性连接有降压电路。
为了实现运行电压保持稳定，并且能够滤除交流电压，本实施例中，优选的，所述降压电路的一侧电性连接有稳压电路和滤波电路。
为了实现对大功率双管反激电源进行输出控制检测，本实施例中，优选的，所述大功率双管反激电源内部电性连接有反馈回路
本实用新型的工作原理及使用流程：在使用的时候，抱闸电机的运行特点：启动时需要30A的峰值电流，完成启动后维持电流小于3A。抱闸线圈需要的电压精度5％即可以满足需求。
电机控制电路工作电流相对恒定，小于1A。但是其可靠工作需要的稳压精度高于电极侧。
小功率单管反激电源的输出电压高，大功率双管反激电源的输出电压低，二者的关系是小功率单管反激电源输出电压减去二极管的压降后，略高于大功率双管反激电源的输出稳压精度上限值，从而通过大功率双管反激电源内部的反馈回路使大功率双管反激电源处于待机状态，此时电源控制IC仍处于软起完成状态；无驱动脉冲，电源的驱动损耗和变压器磁损耗为零，确保大功率双管反激电源处于热备份状态。
大功率双管反激电源的输出功率是24V/30A，小功率单管反激电源的输出功率是24V/3A。稳态工况条件下，仅小功率单管反激电源工作，为电机控制电路、抱闸线圈维持电流提供输出；在抱闸线圈投入瞬态工况下，小功率单管反激电源的输出电流到达保护点，在小功率单管反激电源的经过隔离二极管之后的输出电压等于大功率双管反激电源输出电压的时刻，大功率双管反激电源从热备份状态转入30A满功率输出状态，满足线圈启动峰值电流要求。
现场运行条件下，假设小功率单管反激电源失效，仍可保证风机变桨系统正常工作；假设大功率双管反激电源失效，仍可保证变桨系统控制部分的正常工作。系统可靠性提高。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种用于直流电机驱动的电源架构，包括输入端和输出端，其特征在于：所述输入端和所述输出端之间连有小功率单管反激电源和大功率双管反激电源，所述小功率单管反激电源的一侧串联接有二极管，所述小功率单管反激电源和所述大功率双管反激电源之间并联连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于直流电机驱动的电源架构，其特征在于：所述输入端输入的是40-800V的宽电压直流电。
3.根据权利要求1所述的一种用于直流电机驱动的电源架构，其特征在于：所述小功率单管反激电源输出的是23.5V/3A-24.5V/3A的直流电压。
4.根据权利要求1所述的一种用于直流电机驱动的电源架构，其特征在于：所述大功率双管反激电源输出的是22.5V/30A-23.5V/30A的直流电压。
5.根据权利要求1所述的一种用于直流电机驱动的电源架构，其特征在于：所述输出端电性连接有负载，所述负载包括有直流电机和电机控制电路。
6.根据权利要求1所述的一种用于直流电机驱动的电源架构，其特征在于：所述小功率单管反激电源和所述大功率双管反激电源内部均电性连接有降压电路。
7.根据权利要求6所述的一种用于直流电机驱动的电源架构，其特征在于：所述降压电路的一侧电性连接有稳压电路和滤波电路。
8.根据权利要求1所述的一种用于直流电机驱动的电源架构，其特征在于：所述大功率双管反激电源内部电性连接有反馈回路。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202022328030.9U CN213461537U (zh) | 2020-10-19 | 2020-10-19 | 一种用于直流电机驱动的电源架构 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213461537U true CN213461537U (zh) | 2021-06-15 |
Family
ID=76293925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022328030.9U Active CN213461537U (zh) | 2020-10-19 | 2020-10-19 | 一种用于直流电机驱动的电源架构 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN213461537U (zh) |
-
2020
- 2020-10-19 CN CN202022328030.9U patent/CN213461537U/zh active Active
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