CN1343032A

CN1343032A - 自生反向脉冲的脉冲电路

Info

Publication number: CN1343032A
Application number: CN 01118740
Authority: CN
Inventors: 祁琦; 蒋冠珞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-16
Filing date: 2001-06-11
Publication date: 2002-04-03

Abstract

本发明提供一种自生反向脉冲的脉冲电路,包括原边脉冲产生电路、变压器和副边脉冲输出电路,副边脉冲输出电路由变压器副边线圈直接接整流电路输出,副边脉冲输出电路的整流电路可以单相半波、单相全波、单相桥式或三相桥式整流电路。原边脉冲产生电路是能产生一组有过0点并在过0点间断的脉冲的电路,即利用二极管的恢复时间及正脉冲后沿在电感上产生的反电势自动产生负脉冲。

Description

自生反向脉冲的脉冲电路

本发明涉及一种自生反向脉冲的脉冲电路，是属于脉冲电路附加反向脉冲的技术领域，特别是用于电镀、电解、充电电源的脉冲电路。

目前，在脉冲电路技术领域，常常须要在正脉冲间附加反向脉冲，特别是用于电镀、电解、充电电源的脉冲电路，如脉冲快速充电机、铅酸蓄电池厂家化成、电镀、电解等均须要用到脉冲电路附反向脉冲的技术。尤其是铅酸蓄电池是当今世界上用量最大、用途最广的电能蓄存器件。因此，充电、极板化成等脉冲电源的需要量也应该和蓄电池的用量相适应。因为脉冲电源的质量和性能会极大地影响蓄电池的性能，因此对于电化学电源的脉冲电路功能的改进一刻也没有停止过。最新理论认为，脉冲充电技术是改善蓄电池性能，提高充电效率，延长电池寿命的有效办法。如果在脉冲充电过程中，加上适当的放电，或者加上适当的反向充电，对于消除极板的极化、降低内阻、增加电池的可接受充电量有积极的作用，当参数合理时，其效果十分显著。能够减少充电时间，节约能耗。这些理论已为大家接受，具此而研制的电化学电路的脉冲电路也已无数。然而，这项技术存在明显不足之处：电路复杂，除了正脉冲回路以外，还要增加反向脉冲回路，续流回路等等；其次是控制电路复杂，不仅要有正脉冲控制电路，还要有负脉冲控制电路，第三是脉冲要求有很大的电流峰值，因此器件的电流容量比较大，这样就造成成本高，技术复杂，可靠性低以及维护难度大。

本发明的目的在于提供一种电路简单并具有自生反向脉冲的脉冲电路，特别是利用二极管的恢复时间及每次正脉冲的后沿在变压器付边电感上产生的反电势，自动形成负脉冲，即无需专门的放电回路、负脉冲发生控制电路、取消传统的续流电路的自生负脉冲的脉冲电路。

本发明的技术方案是这样实现的：这种自生反向脉冲的脉冲电路主要包括原边脉冲产生电路、变压器和付边脉冲输出电路，其付边脉冲输出电路由变压器付边线圈直接接整流电路输出，整流电路可以是半波整流电路、全波整流电路和桥式整流电路。

所述的自生反向脉冲的脉冲电路，其原边脉冲产生电路是能产生一组有过0点并在过0点间断的脉冲的电路，脉冲可以是交流脉冲，也可以是直流脉冲，波形可以是方波，也可以是其它波形，即包括直流斩波电路、单相交流调压电路、半桥逆变电路、全桥逆变电路、三相交流调压电路。

所述的自生反向脉冲的脉冲电路，其付边脉冲输出电路的整流电路可以是单相半波整流电路、全波整流电路、单相桥式整流电路或三相桥式整流电路。

本发明的优点是：利用主脉冲后沿在变压器付边线圈电感中引起的反向电动势和整流二极管恢复时间的巧妙结合，形成反向脉冲。其付边脉冲输出回路仅由变压器付边电感、整流电路、负载(可以加电阻)组成，对于变压器他不仅适用于单端正激电路、单端反激、半桥逆变、全桥逆变电路，也适用交流调压电路。同样付边适合半波整流、全波整流、单相桥式整流和三相桥式整流电路。省去了传统的放电回路及脉冲发生和控制电路，不需要续流电路，使电路极其简单、可靠，产品成本低，易维护。在同步控制条件下，这种电路可以并联用而组成大功率的脉冲电源。

下面对附图进行说明：图1是本发明的单相直流斩波与单相半波整流电路实施例、图2是原边半桥逆变，单相桥式整流实施例电路图、图3是原边全桥逆变，付边单相桥式整流实施例电路图、图4是原边三相交流调压，付边三相桥式整流电路图、图5是原边单相交流调压，付边单相桥式整流实施例电路图、图6是付边输出电流波形图。图中B代表变压器、D、D₁-D₆代表二极管、TO₁-TO₃代表双向可控硅、ZQ代表整流桥、Q₁-Q₄代表三极管、C代表电容、I代表电流、T代表时间、R代表负载。

下面进一步说明本发明的工作原理和实施例：

本发明的原理是利用变压器二次线圈的电感和二极管的恢复时间及每次正脉冲的后沿在电感上产生的反电势，自动产生一个反向脉冲。

下面结合实施例进一步说明本发明的细节：图1-图5是本发明的部分实施例原理图。根据上述基本原理，还可以组合出多实施例。图6是电流的基本波形。

上述的脉冲电路由三个基本部分构成：主要包括原边脉冲产生电路、变压器和付边脉冲输出电路。

1、当原边脉冲产生电路采用逆变电路时，首先通过整流电路将交流变成直流，交流电路可以是单相或三相，图中ZQ即是。其目的是得到一个直流电源。当然也可以直接用直流发电机、太阳能电池或任何其他直流电源代替。逆变电路是将直流变成交变脉冲的电路。采用脉冲逆变方式，可用脉宽调制电路控制逆变变压器原边线圈波形，其目的是根据要求，经过一个逆变变压器解决调整输出脉冲频率、输出电压、与电路隔离和小型化等问题。逆变可以采用单端电路如图1，半桥逆变如图2，全桥电路如图3。逆变电路所须脉宽调制电路是已知技术不再详述。

2、付边脉冲输出电路根据原边电路的不同而有所改变，但是都不违背其原理：变压器的二次线圈通过一个整流二极管直接输出，如图1。图2、图3、图5是桥式全波整流电路应用实例。图4表示三相桥式整流电路应用实例。

下面以一个最具有代表性的电路详细说明本发明的原理和实施细节：图1是本发明的基本电路原理图，图中D是整流二极管，如果有一个正脉冲来到，线圈上端为正时，整流管D导通，由于线圈的电感特性，当正脉冲结束的一瞬间，由于线圈上的反电势，其下端电位为正，它将产生一个反向脉冲，此时二极管D尚未关断，为感应电势提供了通路。因此，自动产生了负脉冲。

事实正是如此，由于二极管的反向恢复特性，当正向导通在二极管PN结上电子堆积形成的势垒的消失需要一段时间才能完成，这个过程以＜3μs最好，这时二极管没有导电的方向性，如同一根导线，如前所述，这个时间正好提供了负脉冲的通路。只要适当的选择线圈、二极管D及线路分布参数，就可以实现上述目的，从而得到如图6所示的回路中的电流波形。

本发明原边的各种脉冲产生电路均为已知技术。发明点仅在于付边无任何放电回路，只利用二极管的恢复特性和变压器付边电感，达到在正脉冲的后沿自动产生负脉冲的目的。不难看出只要是利用二极管的恢复特性，即恢复时间产生负脉冲的任何形式均属于本发明的保护范围。

Claims

1、一种自生反向脉冲的脉冲电路，主要包括原边脉冲产生电路、变压器和付边脉冲输出电路，其特征是付边脉冲输出电路由变压器付边线圈直接接整流电路输出，整流电路可以是半波整流电路、全波整流电路和桥式整流电路。

2、根据权利要求1所述的自生反向脉冲的脉冲电路，其特征是原边脉冲产生电路是能产生一组有过0点并在过0点间断的脉冲的电路，脉冲可以是交流脉冲，也可以是单向直流脉冲，波形可以是方波，也可以是其它波形，即包括直流斩波电路、单相交流调压电路、半桥逆变电路、全桥逆变电路、三相交流调压电路。

3、根据权利要求1或2所述的自生反向脉冲的脉冲电路，其特征是付边脉冲输出电路的整流电路可以是单相半波整流电路、单相全波整流电路、单相桥式整流电路或三相桥式整流电路。