CN213817552U - 一种直流稳压电源电柜箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流稳压电源电柜箱，包括：箱门、箱体；箱体包括：箱体背板散热装置、整流单元组件、传感器组件、功率单元组件、后面元件、滤波器单元组件、变压器组件、交流电源输入端组件、直流电输出端组件；本实用新型设计简单，设备体积小，能够大幅度减少实际损耗电能。

Description

一种直流稳压电源电柜箱

技术领域

本实用新型涉及电子负载领域，特别是涉及一种用于电子负载领域的直流稳压电源电柜箱。

背景技术

电源类的产品实验需要在多个不同运行状态下进行测试，急需一种可选择多种负荷模型，按该模型有功功率日负荷曲线运行，或者模拟电力系统的综合负荷特性，模拟多种工业负荷的静态电压特性，可通过通讯实现远方控制的智能型负荷，传统的RLC负载参数范围小，调节不灵活，消耗能量大，很难满足实验要求。

电子负载是一种采用电力电子技术的新型负载，直流稳压电源是电子负载的核心部件，直流稳压电源柜根据给定值大小并通过控制内部功率器件(IGBT或MOSFET或SCR)的导通量(占空比大小)，可无触点控制回路输出等效阻抗大小值和电压与电流间的相位角，模拟电阻、电抗、电容伏安特性，一般大功率电源的调试检测是不可缺少的，但是传统负荷如电阻、电容都是固定参数不可调的,为满足试验需求，通常采用不同的电阻、电容串并联实现或者采用可调电阻、电抗、电容组合实现，两种方式都无法灵活实现相关参数的设定，甚至需要停电手动接线来调整电容电阻的重新组合，其次这两种方式导致电阻等负载消耗大量的电能，增加用电成本，增加电阻散热设备及场地。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种直流稳压电源电柜箱，以解决上述现有技术存在的至少一个问题，使电子负载设备可控，且降低实际损耗电能。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种直流稳压电源电柜箱，

包括：箱门、箱体；

箱体用于布置控制电路与散热系统，包括：箱体内结构和箱体背板散热装置；

箱体内结构包括：整流单元组件、传感器组件、功率单元组件、后面单元组件、滤波器单元组件、变压器、交流电源输入端组件、直流电输出端组件；

整流单元组件与功率单元组件、直流电输出端组件相连；

传感器组件与所述整流单元组件、变压器相连；

功率单元组件与后面单元组件、整流单元组件相连；

后面单元组件与功率单元组件、交流电源输入端组件相连；

滤波器单元组件与整流单元组件、变压器相连；

后面单元组件包括开关单元、RLC负载单元、电流互感器单元，用于电路运行情况的信号输出和控制；

优选地，箱门包括：指示灯、数显电压表、数显电流表、智能三相电表、电位器、紧急停止按钮、带灯自锁圆钮，数显直流表与直流电输出端组件的正极相连，数显电压表与直流电输出端组件的正负极相连，智能三相电表与电流互感器单元相连；

优选地，整流单元组件包括:IGBT组、第一整流滤波电容、第二整流滤波电容、直流稳压电容；

优选地，IGBT组与第一整流滤波电容连接，第一整流滤波电容与直流稳压电容连接，直流稳压电容与第二整流滤波电容连接，第二整流滤波电容与IGBT组连接，IGBT组与直流电输出端组件连接。

优选地，传感器组件包括电流传感器元件、电压传感器元件、智能三相电表；

优选地，电流传感器元件与整流单元组件、数显电流表相连；

优选地，电压传感器元件与滤波器单元组件、数显电流表相连；

优选地，功率单元组件为DSP控制器单元组件，采用TI型号为 TMS320F28335的DSP芯片；

优选地，后面单元组件与指示灯、电位器、紧急停止按钮、带灯自锁圆钮连接；

优选地，电流互感器单元与交流电输入端组件、智能三相电表连接；

优选地，滤波器单元组件包括滤波器滤波电容、电抗器1；

优选地，滤波器组件中，滤波器滤波电容包括：第一滤波器电容 CA、第二滤波器电容CB、第三滤波器电容CC；

优选地，电抗器由第一电抗器、第二电抗器、第三电抗器组成。

本实用新型公开了以下技术效果：

1、采用全控型IGBT功率模块，开关频率为10kHz,能够缩小滤波电抗器体积50％，降低损耗10％，提高响应速度至1ms内和输出精度达到0.5％，能够任意设置负荷的伏安特性及24小时运行曲线；

2、电路结构简单，成本低，箱体体积小，方便搬运安装，整体电路系统稳定，电路耗能减少90％以上，便于推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为箱门示意图；

图2为电柜箱侧面图；

图3为电柜箱背板图；

图4为风扇A1-A1示意图；

图5为电柜箱箱体内部结构侧位图；

图6为电柜箱箱体内部结构背面图；

图7为电柜箱箱体内部结构正面图；

图8为电柜想内部电路结构电路图；

其中，1为电抗器，2为第一指示灯，3为第二指示灯，4为第三指示灯，5为智能三相电表，6为数显电流表，7为数显电压表，8为变压器，9为电柜箱柜体，10为通风窗，11为风机罩，12为风机， 13为电位器，14为紧急停止钮，15为带灯自锁圆钮，16为整流单元组件，17为功率单元组件，18为后面单元组件，19为传感器组件， 20为滤波器组件。

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。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型提供一种直流稳压电源电柜箱，如图1-8所示，

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种直流稳压电源电柜箱，包括：箱门、箱体9；

如图1所示，箱门包括：指示灯、数显电压表7、数显电流表6、智能三相电表5、电位器13、紧急停止按钮14、带灯自锁圆钮15，所述数显电流表6与直流电输出端组件的正极相连，数显电压表与直流电输出端组件的正负极相连，智能三相电表5与所述后面单元组件18的电流互感器单元相连，三相智能表型号：HB3300；

所述指示灯包括第一指示灯2、第二指示灯3、第三指示灯4；

箱体9用于布置控制电路与散热系统，包括：箱体内结构和箱体背板散热装置A1；

如图3所示，箱体背板散热装置A1有4个散热口，如图4所示风扇A1-A1示意图，包括风机罩11和风机12；

如图5所示，箱体内结构包括：整流单元组件16、传感器组件 19、功率单元组件17、后面单元组件18、滤波器单元组件20、变压器8；

如图6所示，整流单元组件16，包括:IGBT组、第一整流滤波电容、第二整流滤波电容、直流稳压电容；

整流单元组件16中电容选择采用日本日立原装大容量电解电容，2串4并，电容型号：HCGFA-4700MFD-450VDC，功率器件采用德国英飞凌IGBT，IGBT+IGBT驱动型号分别为：FF450R12ME4+2SP0115T2A0-12；

如图8所示，整流单元组件16中IGBT组由6个IGBT与补偿电容并联组成，所述IGBT组连接所述第一整流滤波电容，所述第一整流滤波电容连接所述直流稳压电容，所述直流稳压电容连接所述第二整流滤波电容，所述第二整流滤波电容连接所述IGBT组，所述IGBT组与直流电输出端组件相连；

如图8所示，传感器组件19包括电流传感器元件、电压传感器元件、智能三相电表5；电流传感器与连接整流单元组件16、数显电流表6相连，电压传感器与滤波器组件20、数显电流表6相连；传感器组件19为莱姆传感器，电流，直流电压电流莱姆传感器型号 LT108-S；

如图7所示，功率单元组件17为DSP控制器单元组件，采用TI 最新DSP芯片，型号为TMS320F28335；

如图8所示，功率元件17与后面单元组件18、整流单元组件16 相连；

如图7所示，后面单元组件18：所述后面单元包括开关单元、 RLC负载单元、电流互感器单元，用于电路运行情况的信号输出和控制；PLC负载单元为西门子200系列PLC，型号：6ES7214-2AD23-0XB8，

如图8所示，后面单元组件18与指示灯、电位器13、紧急停止按钮14、带灯自锁圆钮15相连接；

如图5滤波器组件20：滤波器滤波电容、电抗器1；

如图8所示，滤波器滤波电容由第一滤波器电容、第二滤波器电容、第三滤波器电容组成；

如图6所示，电抗器1由第一电抗器、第二电抗器、第三电抗器组成；

如图8所示，滤波器单元组件20与整流单元组件16、所述变压器8相连；

本实用新型的工作方式如图8所示：

将交流电连接至交流电源输入端，通过工频变压器8进行变压操作后进入滤波器单元组件20，其中熔断器带报警功能，有24V开关量输出节点；

通过滤波器单元组件20的滤波操作后进入整流单元组件16，进行整流操作后输出直流电流，电压直流电压范围200V～600V

主回路直流断路器型号为CM1-160C/3300-160A；

主回路交流断路器型号为CM1-100C/3300-100A；

交流接触器为_LC1-D95M7C_95A-220V-50/60Hz_施耐德。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种直流稳压电源电柜箱，

其特征包括：箱门、箱体(9)；

所述箱体(9)用于布置控制电路与散热系统，包括：箱体内结构和箱体背板散热装置(A1)；

所述箱体内结构包括：整流单元组件(16)、传感器组件(19)、功率单元组件(17)、后面单元组件(18)、滤波器单元组件(20)、变压器(8)、交流电源输入端组件、直流电输出端组件；

其中所述整流单元组件(16)与所述功率单元组件(17)、所述直流电输出端组件相连；

所述传感器组件(19)与所述整流单元组件(16)、所述变压器(8)相连；

所述功率单元组件(17)与所述后面单元组件(18)、所述整流单元组件(16)相连；

所述后面单元组件(18)与所述功率单元组件(17)、所述交流电源输入端组件相连；

所述滤波器单元组件(20)与所述整流单元组件(16)、所述变压器(8)相连；

所述后面单元组件(18)包括开关单元、RLC负载单元、电流互感器单元，用于电路运行情况的信号输出和控制；

所述箱门包括：指示灯、数显电压表(7)、数显电流表(6)、智能三相电表(5)、电位器(13)、紧急停止按钮(14)、带灯自锁圆钮(15)，所述数显电流表(6)与所述直流电输出端组件的正极相连，所述数显电压表(7)与所述直流电输出端组件的正负极相连，所述智能三相电表(5)与所述电流互感器单元相连。

2.根据权利要求1所述一种直流稳压电源电柜箱,其特征在于：

所述整流单元组件(16)包括:IGBT组、第一整流滤波电容、第二整流滤波电容、直流稳压电容；

所述IGBT组与所述第一整流滤波电容连接，所述第一整流滤波电容与所述直流稳压电容连接，所述直流稳压电容与所述第二整流滤波电容连接，所述第二整流滤波电容与所述IGBT组连接，所述IGBT组与所述直流电输出端组件连接。

3.根据权利要求1所述一种直流稳压电源电柜箱,其特征在于：

所述传感器组件(19)包括电流传感器元件、电压传感器元件、智能三相电表(5)；

所述电流传感器元件与整流单元组件(16)、所述数显电流表(6)相连；

所述电压传感器元件与所述滤波器单元组件(20)、所述数显电流表(6)相连。

4.根据权利要求1所述一种直流稳压电源电柜箱,其特征在于：

所述功率单元组件(17)为DSP控制器单元组件，采用TI型号为TMS320F28335的DSP芯片。

5.根据权利要求1所述一种直流稳压电源电柜箱,其特征在于：

所述指示灯包括第一指示灯(2)、第二指示灯(3)、第三指示灯(4)；

所述后面单元组件(18)与所述第一指示灯(2)、第二指示灯(3)、第三指示灯(4)、所述电位器(13)、所述紧急停止按钮(14)、所述带灯自锁圆钮(15)相连接；

所述电流互感器单元与所述智能三相电表(5)、交流电源输入端组件相连。

6.根据权利要求1所述一种直流稳压电源电柜箱,其特征在于：

所述滤波器单元组件(20)包括滤波器滤波电容、电抗器(1)。

7.根据权利要求6所述一种直流稳压电源电柜箱,其特征在于：

所述滤波器滤波电容包括：第一滤波器电容、第二滤波器电容、第三滤波器电容。

8.根据权利要求6所述一种直流稳压电源电柜箱,其特征在于：

所述电抗器(1)包括：第一电抗器、第二电抗器、第三电抗器。

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