CN201946978U - 一种从高压直流母线取电的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种从高压直流母线取电的电路，其技术特点是：限流电阻的一端连接高压直流母线正极，限流电阻另一端连接串联稳压管组后与高压直流母线负极相连接，该串联稳压管组的第一输出端与降压斩波功率单元的输入端相连接，串联稳压管组的第一输出端和第二输出端作为工作电源连接到驱动脉冲发生单元上，该驱动脉冲发生单元产生的驱动脉冲控制降压斩波功率单元将输入电压转换为所需要的稳定电压值。本实用新型在稳压管输出电压不变的情况下通过改变斩波电路的占空比来调整输出电压，采用稳压管串联的方式可以增加电路的输出功率，减小限流电阻的损耗，解决了现有技术的不足，具有结构简单、成本低廉、性能可靠的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压直流母线取电电路，尤其是一种从高压直流母线取电的电路。
背景技术
目前，从高压直流母线取电通常采用稳压管串联限流电阻方式获得，如图1所示，该取电电路的限流电阻一端接高压直流母线正极，另一端接稳压管阴极，稳压管阳极接高压直流母线负极，从稳压管两端直接取电供其它用电电路使用。这种取电电路存在的问题是：1、稳压管的输出电压是固定的，不能对其进行调整；2、限流电阻的功率损耗很大，而且限流电阻的损耗随着直流母线电压的升高和稳压管输出功率的增加而增大；3、由于稳压管不能并联应用，其最大输出功率一般情况下取决于单只稳压管的功率，给实际应用带来一定局限性。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种输出功率高、输出电压可调且限流电阻损耗小的从高压直流母线取电的电路。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种从高压直流母线取电的电路，包括限流电阻R1，限流电阻R1的一端连接高压直流母线正极(1)，所述的限流电阻R1另一端连接串联稳压管组(2)后与高压直流母线负极(3)相连接，该串联稳压管组(2)的第一输出端与降压斩波功率单元(5)的输入端相连接，串联稳压管组(2)的第一输出端和第二输出端作为工作电源连接到驱动脉冲发生单元(4)上，该驱动脉冲发生单元(4)产生的驱动脉冲控制降压斩波功率单元(5)将输入电压转换为所需要的稳定电压值，在驱动脉冲发生单元(4)和降压斩波功率单元(5)之间连接一过压保护单元(6)。
而且，所述的驱动脉冲发生单元(4)的电路为：反相器U1输出端接充电二极管D2的阳极，充电二极管D2的阴极和充电电阻R5相连，充电电阻R5的另一端和充放电电容C1相连，充放电电容C1的另一端和串联稳压管组(2)的第二输出端相连，二极管D1并联在充放电电容C1的两端，二极管D1的阳极接串联稳压管组(2)的第二输出端，二极管D1的阴极通过电阻R4接至反相器U1的输入端，放电二极管D3、放电电阻R6串联后与充电二极管D2、充电电阻R5并联，放电二极管D3的阴极与充电二极管D2的阳极相连。
而且，所述的过压保护单元(6)的电路为：三极管V2的集电极、基极、发射极分别与电阻R7、电阻R8、电阻R9相连接，电阻R9的另一端分别与电阻R10、过压参考基准稳压管VSN+1阴极相连，过压参考基准稳压管VSN+1阳极接高压直流母线负极(3)，电阻R10的另一端和串联稳压管组(2)的第二输出端相连。
而且，所述的降压斩波功率单元(5)的电路为：功率开关管V1、储能电感L1、输出滤波电容C2和续流二极管D4依次串联，最后续流二极管D4接至功率开关管V1和储能电感L1的公共点。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型设计合理，通过增加降压斩波功率单元、驱动脉冲发生单元和过压保护单元，在稳压管输出电压不变的情况下，通过改变驱动脉冲发生单元的驱动脉冲占空比来调整输出电压；采用稳压管串联的方式，可以提高电路的最大输出功率，输出功率与串联稳压管的个数成正比；在输出功率一定的情况下采用稳压管串联的方式，可以减小流经限流电阻的电流，从而减小限流电阻的功耗，限流电阻的功耗与串联稳压管个数成反比。本实用新型解决了现有技术的不足，同时具有输出过压保护功能，具有结构简单、成本低廉、性能可靠的特点。
附图说明
图1是现有的稳压管串联限流电阻从高压直流母线取电的电路原理图；
图2是本实用新型的电路原理图：
图中：1-高压直流母线正极，2-串联稳压管组，3-高压直流母线负极，4-驱动脉冲发生单元，5-降压斩波功率单元，6-过压保护单元，VS1～VSN+1-稳压管，R1～R10-电阻，C1、C2-电容，V1-功率开关管，V2-三极管，D1～D4-二极管，L1-电感，U1-反相器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：
一种从高压直流母线取电的电路，如图2所示，包括限流电阻R1、串联稳压管组(2)、降压斩波功率单元(5)、驱动脉冲发生单元(4)和过压保护单元(6)，限流电阻R1和串联稳压管组(2)串联后并在直流母线(1)和(3)两端，串联稳压管组(2)的第一输出端P1作为降压斩波功率单元(5)的输入；串联稳压管组(2)中的稳压管VS1两端P1和P2分接至驱动脉冲发生单元(4)内的反相器U1，为驱动脉冲发生单元(4)提供工作电源；驱动脉冲发生单元(4)内的电阻R3和降压斩波功率单元(5)的功率开关管V1的控制极相连，控制其开通和关闭，用于调整、控制输出电压；驱动脉冲发生单元(4)内的电容C1一端和过压保护单元(6)的电阻R7相连，过压保护单元(6)中的电阻R8和降压斩波功率单元(5)的输出端相连，用于过压保护电路的过压检测，过压保护单元(6)中的稳压管VSN+1用于设定过压保护门槛。本实用新型与现有取电电路相比，增加了降压斩波功率单元(5)、驱动脉冲发生单元(4)和过压保护单元(6)，通过改变功率开关管V1驱动脉冲的占空比来调整输出电压；采用稳压管串联的方式，可以提高电路的最大输出功率，输出功率与串联稳压管的个数成正比；在输出功率一定的情况下采用稳压管串联的方式，可以减小流经限流电阻的电流，从而减小限流电阻的功耗，限流电阻的功耗与串联稳压管个数成反比。
驱动脉冲发生单元(4)的具体电路为：反相器U1输出端接充电二极管D2的阳极，充电二极管D2的阴极和充电电阻R5相连，充电电阻R5的另一端和充放电电容C1相连，充放电电容C1的另一端和串联稳压管组(2)的第二输出端相连，二极管D1并联在充放电电容C1的两端，二极管D1的阳极接串联稳压管组(2)的第二输出端，二极管D1的阴极通过电阻R4接至反相器U1的输入端，放电二极管D3、放电电阻R6串联后与充电二极管D2、充电电阻R5并联，放电二极管D3的阴极与充电二极管D2的阳极相连。驱动脉冲发生单元(4)中的充电电阻R5和放电电阻R6的阻值之比决定驱动脉冲的占空比，充放电电容C1、充电电阻R5和放电电阻R6共同决定驱动脉冲的频率。
降压斩波功率单元(5)的具体电路为：功率开关管V1、储能电感L1、输出滤波电容C2和续流二极管D4依次串联，最后续流二极管D4接至功率开关管V1和储能电感L1的公共点。本降压斩波功率单元为标准的降压斩波电路，串连稳压管组(2)的输出电压作为降压斩波功率单元的输入电压。
过压保护单元(6)的具体电路为：三极管V2的基极和电阻R8相连，三极管V2的集电极和电阻R7相连，三极管V2的发射极和电阻R9相连，电阻R9的另一端分别和电阻R10、过压参考基准稳压管VSN+1阴极相连，稳压管VSN+1阳极接高压直流母线负极(3)，电阻R10的另一端和串联稳压管组(2)的输出端P2相连。该过压保护单元的作用是：当降压斩波功率单元(5)输出电压高于过压参考基准稳压管VSN+1的电压时，三极管V2导通，加快充放电电容的放电速度，使反相器U1提前发出关断脉冲使功率开关管V1关断，降低输出电压，达到过压保护的目的。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (5)
1.一种从高压直流母线取电的电路，包括限流电阻R1，限流电阻R1的一端连接高压直流母线正极(1)，其特征在于：所述的限流电阻R1另一端连接串联稳压管组(2)后与高压直流母线负极(3)相连接，该串联稳压管组(2)的第一输出端与降压斩波功率单元(5)的输入端相连接，串联稳压管组(2)的第一输出端和第二输出端作为工作电源连接到驱动脉冲发生单元(4)上，该驱动脉冲发生单元(4)产生的驱动脉冲控制降压斩波功率单元(5)将输入电压转换为所需要的稳定电压值。
2.根据权利要求1所述的一种从高压直流母线取电的电路，其特征在于：在驱动脉冲发生单元(4)和降压斩波功率单元(5)之间连接一过压保护单元(6)。
3.根据权利要求1或2所述的一种从高压直流母线取电的电路，其特征在于：所述的驱动脉冲发生单元(4)的电路为：反相器U1输出端接充电二极管D2的阳极，充电二极管D2的阴极和充电电阻R5相连，充电电阻R5的另一端和充放电电容C1相连，充放电电容C1的另一端和串联稳压管组(2)的第二输出端相连，二极管D1并联在充放电电容C1的两端，二极管D1的阳极接串联稳压管组(2)的第二输出端，二极管D1的阴极通过电阻R4接至反相器U1的输入端，放电二极管D3、放电电阻R6串联后与充电二极管D2、充电电阻R5并联，放电二极管D3的阴极与充电二极管D2的阳极相连。
4.根据权利要求1或2所述的一种从高压直流母线取电的电路，其特征在于：所述的过压保护单元(6)的电路为：三极管V2的集电极、基极、发射极分别与电阻R7、电阻R8、电阻R9相连接，电阻R9的另一端分别与电阻R10、过压参考基准稳压管VSN+1阴极相连，过压参考基准稳压管VSN+1阳极接高压直流母线负极(3)，电阻R10的另一端和串联稳压管组(2)的第二输出端相连。
5.根据权利要求1或2所述的一种从高压直流母线取电的电路，其特征在于：所述的降压斩波功率单元(5)的电路为：功率开关管V1、储能电感L1、输出滤波电容C2和续流二极管D4依次串联，最后续流二极管D4接至功率开关管V1和储能电感L1的公共点。
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