專利名稱：自生反向脈沖的脈沖電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自生反向脈沖的脈沖電源，是屬于脈沖電路附加反向脈沖的技術(shù)領(lǐng)域，特別是用于電鍍、電解、充電電源的脈沖電源。
目前，在脈沖電路技術(shù)領(lǐng)域，常常須要在正脈沖間附加反向脈沖，特別是用于電鍍、電解、充電電源的脈沖電路，如脈沖快速充電機(jī)、鉛酸蓄電池廠家化成、電鍍、電解等均須要用到脈沖電路附反向脈沖的技術(shù)。尤其是鉛酸蓄電池是當(dāng)今世界上用量最大、用途最廣的電能蓄存器件。因此，充電、極板化成等脈沖電源的需要量也應(yīng)該和蓄電池的用量相適應(yīng)。因?yàn)槊}沖電源的質(zhì)量和性能會(huì)極大地影響蓄電池的性能，因此對(duì)于電化學(xué)電源的脈沖電路功能的改進(jìn)一刻也沒有停止過。最新理論認(rèn)為，脈沖充電技術(shù)是改善蓄電池性能，提高充電效率，延長(zhǎng)電池壽命的有效辦法。如果在脈沖充電過程中，加上適當(dāng)?shù)姆烹姡蛘呒由线m當(dāng)?shù)姆聪虺潆?，?duì)于消除極板的極化、降低內(nèi)阻、增加電池的可接受充電量有積極的作用，當(dāng)參數(shù)合理時(shí)，其效果十分顯著。能夠減少充電時(shí)間，節(jié)約能耗。這些理論已為大家接受，具此而研制的電化學(xué)電源的脈沖電路也已無數(shù)。然而，這項(xiàng)技術(shù)存在明顯不足之處電路復(fù)雜，除了正脈沖回路以外，還要增加反向脈沖回路，續(xù)流回路等等；其次是控制電路復(fù)雜，不僅要有正脈沖控制電路，還要有負(fù)脈沖控制電路，第三是脈沖要求有很大的電流峰值，因此器件的電流容量比較大，這樣就造成成本高，技術(shù)復(fù)雜，可靠性低以及維護(hù)難度大。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種電路簡(jiǎn)單并具有自生反向脈沖的脈沖電源，特別是利用二極管的恢復(fù)時(shí)間及每次正脈沖的后沿在變壓器付邊電感上產(chǎn)生的反電勢(shì)，自動(dòng)形成負(fù)脈沖，即無需專門的放電回路、負(fù)脈沖發(fā)生控制電路、取消傳統(tǒng)的續(xù)流電路的自生負(fù)脈沖的脈沖電源。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的這種自生反向脈沖的脈沖電源主要包括原邊脈沖產(chǎn)生電路、變壓器和付邊脈沖輸出電路，其付邊脈沖輸出電路由變壓器付邊線圈直接接整流電路輸出，整流電路可以是半波整流電路、全波整流電路和橋式整流電路。
所述的自生反向脈沖的脈沖電源，其原邊脈沖產(chǎn)生電路是能產(chǎn)生一組有過0點(diǎn)并在過0點(diǎn)間斷的脈沖的電路，脈沖可以是交流脈沖，也可以是直流脈沖，波形可以是方波，也可以是其它波形，即包括直流斬波電路、單相交流調(diào)壓電路、半橋逆變電路、全橋逆變電路、三相交流調(diào)壓電路。
所述的自生反向脈沖的脈沖電源，其付邊脈沖輸出電路的整流電路可以是單相半波整流電路、全波整流電路、單相橋式整流電路或三相橋式整流電路。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是利用主脈沖后沿在變壓器付邊線圈電感中引起的反向電動(dòng)勢(shì)和整流二極管恢復(fù)時(shí)間的巧妙結(jié)合，形成反向脈沖。其付邊脈沖輸出回路僅由變壓器付邊電感、整流電路、負(fù)載(可以加電阻)組成，對(duì)于變壓器他不僅適用于單端正激電路、單端反激、半橋逆變、全橋逆變電路，也適用交流調(diào)壓電路。同樣付邊適合半波整流、全波整流、單相橋式整流和三相橋式整流電路。省去了傳統(tǒng)的放電回路及脈沖發(fā)生和控制電路，不需要續(xù)流電路，使電路極其簡(jiǎn)單、可靠，產(chǎn)品成本低，易維護(hù)。在同步控制條件下，這種電路可以并聯(lián)用而組成大功率的脈沖電源。
下面對(duì)附圖進(jìn)行說明

圖1是本實(shí)用新型的單相直流斬波與單相半波整流電路實(shí)施例、圖2是原邊半橋逆變，單相橋式整流實(shí)施例電路圖、圖3是原邊全橋逆變，付邊單相橋式整流實(shí)施例電路圖、圖4是原邊三相交流調(diào)壓，付邊三相橋式整流電路圖、圖5是原邊單相交流調(diào)壓，付邊單相橋式整流實(shí)施例電路圖、圖6是付邊輸出電流波形圖。圖中B代表變壓器、D、D1-D6代表二極管、TO1-TO3代表雙向可控硅、ZQ代表整流橋、Q1-Q4代表三極管、C代表電容、I代表電流、T代表時(shí)間、R代表負(fù)載。
下面進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的工作原理和實(shí)施例本實(shí)用新型的原理是利用變壓器二次線圈的電感和二極管的恢復(fù)時(shí)間及每次正脈沖的后沿在電感上產(chǎn)生的反電勢(shì)，自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)反向脈沖。
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)圖1-圖5是本實(shí)用新型的部分實(shí)施例原理圖。根據(jù)上述基本原理，還可以組合出多實(shí)施例。圖6是電流的基本波形。
上述的脈沖電路由三個(gè)基本部分構(gòu)成主要包括原邊脈沖產(chǎn)生電路、變壓器和付邊脈沖輸出電路。
1、當(dāng)原邊脈沖產(chǎn)生電路采用逆變電路時(shí)，首先通過整流電路將交流變成直流，交流電源可以是單相或三相，圖中ZQ即是。其目的是得到一個(gè)直流電源。當(dāng)然也可以直接用直流發(fā)電機(jī)、太陽能電池或任何其他直流電源代替。逆變電路是將直流變成交變脈沖的電路。采用脈沖逆變方式，可用脈寬調(diào)制電路控制逆變變壓器原邊線圈波形，其目的是根據(jù)要求，經(jīng)過一個(gè)逆變變壓器解決調(diào)整輸出脈沖頻率、輸出電壓、與電源隔離和小型化等問題。逆變可以采用單端電路如圖1，半橋逆變?nèi)鐖D2，全橋電路如圖3。逆變電路所須脈寬調(diào)制電路是已知技術(shù)不再詳述。
2、付邊脈沖輸出電路根據(jù)原邊電路的不同而有所改變，但是都不違背其原理變壓器的二次線圈通過一個(gè)整流二極管直接輸出，如圖1。圖2、圖3、圖5是橋式全波整流電路應(yīng)用實(shí)例。圖4表示三相橋式整流電路應(yīng)用實(shí)例。
下面以一個(gè)最具有代表性的電路詳細(xì)說明本實(shí)用新型的原理和實(shí)施細(xì)節(jié)圖1是本實(shí)用新型的基本電路原理圖，圖中D是整流二極管，如果有一個(gè)正脈沖來到，線圈上端為正時(shí)，整流管D導(dǎo)通，由于線圈的電感特性，當(dāng)正脈沖結(jié)束的一瞬間，由于線圈上的反電勢(shì)，其下端電位為正，它將產(chǎn)生一個(gè)反向脈沖，此時(shí)二極管D尚未關(guān)斷，為感應(yīng)電勢(shì)提供了通路。因此，自動(dòng)產(chǎn)生了負(fù)脈沖。
事實(shí)正是如此，由于二極管的反向恢復(fù)特性，當(dāng)正向?qū)ㄔ诙O管PN結(jié)上電子堆積形成的勢(shì)壘的消失需要一段時(shí)間才能完成，這個(gè)過程以＜3μs最好，這時(shí)二極管沒有導(dǎo)電的方向性，如同一根導(dǎo)線，如前所述，這個(gè)時(shí)間正好提供了負(fù)脈沖的通路。只要適當(dāng)?shù)倪x擇線圈、二極管D及線路分布參數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)上述目的，從而得到如圖6所示的回路中的電流波形。
本實(shí)用新型原邊的各種脈沖產(chǎn)生電路均為已知技術(shù)。發(fā)明點(diǎn)僅在于付邊無任何放電回路，只利用二極管的恢復(fù)特性和變壓器付邊電感，達(dá)到在正脈沖的后沿自動(dòng)產(chǎn)生負(fù)脈沖的目的。不難看出只要是利用二極管的恢復(fù)特性，即恢復(fù)時(shí)間產(chǎn)生負(fù)脈沖的任何形式均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種自生反向脈沖的脈沖電源，主要包括原邊脈沖產(chǎn)生電路、變壓器和付邊脈沖輸出電路，其特征是付邊脈沖輸出電路由變壓器付邊線圈直接接整流電路輸出，整流電路可以是半波整流電路、全波整流電路和橋式整流電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自生反向脈沖的脈沖電源，其特征是原邊脈沖產(chǎn)生電路是能產(chǎn)生一組有過0點(diǎn)并在過0點(diǎn)間斷的脈沖的電路，脈沖可以是交流脈沖，也可以是單向直流脈沖，波形可以是方波，也可以是其它波形，即包括直流斬波電路、單相交流調(diào)壓電路、半橋逆變電路、全橋逆變電路、三相交流調(diào)壓電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自生反向脈沖的脈沖電路，其特征是付邊脈沖輸出電路的整流電路可以是單相半波整流電路、單相全波整流電路、單相橋式整流電路或三相橋式整流電路。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種自生反向脈沖的脈沖電源，包括原邊脈沖產(chǎn)生電路、變壓器和副邊脈沖輸出電路，副邊脈沖輸出電路由變壓器副邊線圈直接接整流電路輸出，副邊脈沖輸出電路的整流電路可以單相半波、單相全波、單相橋式或三相橋式整流電路。原邊脈沖產(chǎn)生電路是能產(chǎn)生一組有過0點(diǎn)并在過0點(diǎn)間斷的脈沖的電路，即利用二極管的恢復(fù)時(shí)間及正脈沖后沿在電感上產(chǎn)生的反電勢(shì)自動(dòng)產(chǎn)生負(fù)脈沖。
文檔編號(hào)H02M3/24GK2532619SQ0122694
公開日2003年1月22日 申請(qǐng)日期2001年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月11日
發(fā)明者蔣冠珞, 祁琦 申請(qǐng)人:蔣冠珞, 祁琦