專利名稱:無工頻變壓器電源裝置的制作方法
本實用新型涉及一種無工頻變壓器的電源裝置,解決了無工頻變壓器電源在大、中功率方面的應用。
通常,從工頻電網(wǎng)獲得要求不同的電壓,需要采用工頻變壓器,使電源裝置體積大而笨重,不用工頻變壓器而從工頻電網(wǎng)獲得要求不同的電壓可通過逆變器來實現(xiàn),在中、小功率方面已應用晶體管逆變式的無工頻變壓器的電源裝置,然而用于大功率方面目前是采用可控硅(SCR)逆變式的無工頻變壓器的電源裝置,由于SCR元件構(gòu)成的逆變器工作頻率低,故輸出變壓器重量和體積不能縮小,其次由于SCR構(gòu)成的逆變器的換流特性與負載有關,易誤觸發(fā),致使換流失敗,燒熔斷器。再次,SCR構(gòu)成的逆變器需用換流元件、電容和電感,使體積和成本增加。
本實用新型的目的是研制出一種成本低、重量輕、體積小,可廣泛用于各種專用裝置如電焊機、充電機、高壓整流裝置、電鍍、電影放映機、直流電機等的無工頻變壓器電源裝置。
根據(jù)上述目的本實用新型采用高頻振蕩線路與大功率晶體管(G、T、R)并聯(lián)使用,具體采取的技術指施為1.采用無工頻變壓器的推挽阻塞振蕩電子線路作為輔助穩(wěn)壓電源,它可以直接接280V~310V(相當于交流進線220V)或470~540V直流電源(相當于交流進線380V),輸出可得到各種不同的交、直流電壓和穩(wěn)壓精度。
2.為了驅(qū)動大功率晶體管,針對改善大功率晶體管反向恢復時間和Vceo,采用簡易單極性脈沖變壓器激勵電路。
3.為了解決電源輸出部分采用大容量肖特基二極管費用昂貴問題,采用次級多繞組(二個以上)用較多數(shù)量較小容量的二極管分別整流并聯(lián)輸出的線路。
本實用新型實施例結(jié)合附圖加以描述圖1輔助電源電路圖2單極性脈沖變壓器激勵電路圖3輸出部分電路原理圖圖4無工頻變壓器電源裝置原理圖如圖1所示,來自工頻電網(wǎng)電壓380V或220V交流不經(jīng)工頻變壓器而是整流成相應為470~510V或280~310V的直流,經(jīng)C001和C002電容濾波,輸入高反壓大功率晶體管BG201和BG202及高頻變壓器B2組成的自激式逆變器,輸出為15~20KC高頻的標準方波,其總負載能力可以設計成10~100W不等,以不同規(guī)格部件系列作不同容量的無工頻變壓器電源裝置的輔助電源。高反壓大功率晶體管BG201和BG202集電極電流按需要可工作在50~350mA之間,其散熱均按最大損耗考慮,由于工作在開關狀態(tài),損耗很小。高頻變壓器B2采用鐵凎氧磁性材料(φ36罐型磁環(huán))用φ0.1~1.0mm漆包線及紗包線按不同匝數(shù)分別繞在骨架上。由于輔助電源不用工頻變壓器,而經(jīng)整流、濾波后用BG201、BG202組成的推挽阻塞振蕩電子線路,經(jīng)逆變后獲得不同的交流電壓,再經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓得到各檔直流電壓,因而體積小重量輕。
為縮短組成逆變器橋臂的大晶體管的反向恢復時間及提高Vceo,本實用新型采用如圖2(a)、(b)所示的單極性脈沖變壓器激勵電路,脈沖輸入后經(jīng)晶體管BG401和BG402放大,并由脈沖變壓器B4輸出,小功率時,脈沖變壓器B4原邊接于晶體管BG401的射極,需要大功率輸出時,則將B4原邊接晶體管BG401的集電極。脈沖變壓器B3采用鐵凎氧磁性材料(φ26罐型磁環(huán))用φ0.35~φ0.47mm漆包線及紗包線按不同匝數(shù)分別繞于骨架上。由于這種激勵方式特別適用于晶體管并聯(lián)使用分散激勵,當大功率晶體管組成的逆變器中,一個晶體管損壞,電源仍可繼續(xù)使用,提高電源的可靠性。
由于在已有技術中一般采用大電流的肖特基二極管,而這種二極管價格昂貴,使整個電源裝置成本就增加,本實用新型采用次級多繞組(二個以上)連接較多數(shù)量小電流容量二極管(2AN型),然后分別整流并聯(lián)輸出,線路如圖3所示,B1為高頻變壓器采用鐵凎氧磁性材料(Ш型),用φ0.1~1.0毫米漆包線按不同匝數(shù)分別繞于骨架上,其工作于15~20KC頻率范圍,連接二極管的多少取決于所需要輸出電流大小,若輸出電流需200安培,則需連接40個二極管。
實施例1,將圖1、圖2、圖3電路用于電焊機電源構(gòu)成圖4,其主電路由三相(或單相)交流輸入經(jīng)D001整流變換成直流,再經(jīng)由大功率晶體管并聯(lián)的逆變橋臂G101、G103、G102、G104及高頻變壓器B1組成的逆變器再經(jīng)D601~D604二極管整流最后輸出所需的直流電壓、電流(如24V,20~200A)??刂苹芈酚奢o助電源,脈寬調(diào)制、激勵電源組成。電流反饋信號I取自變壓器B1的初級電流互感器B5,從而得到不同輸出外特性,達到電焊機電流技術要求,為電焊機起弧而附加變壓器B4。
實施例2,去掉圖4中的變壓器B4,由電流反饋信號I通過電位計R316調(diào)整輸出電流,即可用于充電機。由電壓反饋信號U通過外加隔離器注入R316輸入端亦可調(diào)整輸出電壓。通U、I反饋信號調(diào)整可完成恒流和恒壓的充電特性。
實施例3,去掉圖4中變壓器B4,將B1分成多個變壓器,初級并聯(lián),次級為環(huán)氧高壓包,經(jīng)整流后串聯(lián),可獲得大電流的高壓輸出裝置。
實施例4,去掉圖4中的變壓器B4,僅取反饋電流信號I,調(diào)整R316,電流從20%~100%可調(diào),可用于電鍍。
實施例5,與圖4相同,調(diào)整反饋信號I和U的反饋量可滿足電影放映機電源特性,成為農(nóng)村、部隊使用輕便式電影放映機良好電源。
實施例6,去掉圖4中變壓器B4,通過反饋信號U、I整定可作直流電機電源使用,能作為較高調(diào)速精度特性電源。
本實用新型解決了無工頻變壓器電源在中、大功率方面的應用,可廣泛應用于帶工頻變壓器電源各種專用裝置如用于電焊機、充電機、高壓整流裝置、電鍍、電影放映機、直流電機電源等,具有成本低、重量輕、體積小等優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種由逆變器、輔助電源、脈寬調(diào)制器、激勵電路及電源輸出部分組成的無工頻變壓器電源裝置,其特征在于a.采用無工頻變壓器的推挽阻塞振蕩電子線路作為輔助電源;b.采用單極性脈沖變壓器激勵電路;c.電源輸出部分采用次級多繞組多個二極管并聯(lián)輸出電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的無工頻變壓器電源裝置,其特征在于無工頻變壓器的推挽阻塞振蕩電子線路是由濾波電容C001、C002,高反壓大功率晶體管BG201、BG202和高頻變壓器B2組成自激式逆變器以及其他元件所組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的無工頻變壓器電源裝置,其特征在于單極性脈沖變壓器激勵電路是由二極管D401、晶體管BG402、BG401以及和BG401發(fā)射極相連接的脈沖變壓器B4所組成,脈沖變壓器B4也可和晶體管BG401的集電極相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的無工頻變壓器電源裝置,其特征在于電源輸出部分采用次級多繞組多個二極管并聯(lián)輸出電路是由高頻變壓器B1以及多個二極管組成。
專利摘要
本實用新型涉及一種無工頻變壓器的電源裝置。特征是采用無工頻變壓器的推挽阻塞振蕩電子線路作為輔助電源,采用簡易的單極性脈沖變壓器激勵電路,電源輸出部分采用次級多繞組多個二極管并聯(lián)輸出電路。本實用新型解決了無工頻變壓器電源在中、大功率方面的應用,可廣泛用于各種專用裝置如電焊機、充電機、高壓整流裝置、電鍍、電影、放映機、直流電機電源等,具有成本低、重量輕、體積小等優(yōu)點。
文檔編號H02M5/44GK87207395SQ87207395
公開日1988年4月27日 申請日期1987年8月13日
發(fā)明者陸魯捷, 徐京深 申請人:陸魯捷, 徐京深導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan