專利名稱：用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種整流穩(wěn)壓電路，特別是一種用于發(fā)電機(jī)逆變電源上的三相同步整流穩(wěn)壓電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路包括有取樣電路、半控橋整流電路和與直流電輸出端并接的濾波電容，它使用同步整流集成電路來(lái)完成同步脈沖和觸發(fā)脈沖的產(chǎn)生。為了達(dá)到同步的目的，常常要使用獨(dú)立的變壓器對(duì)三相電源中的每一相進(jìn)行取樣。使用集成電路和變壓器，不僅成本高、笨重和體積大，而且因整個(gè)電路的控制部分的電流過(guò)高而造成電路損耗大，整個(gè)電路也較為復(fù)雜。在半控橋的觸發(fā)方式上常常采用脈沖變壓器來(lái)觸發(fā)三相半控橋的晶閘管，雖然此時(shí)晶閘管的觸發(fā)電路可以變得很簡(jiǎn)單，但脈沖變壓器的體積仍然較大，而且成本仍然較高，制約了產(chǎn)品向小型化發(fā)展。在CN2442445Y中公開(kāi)了一種名稱為“半控橋式全波整流調(diào)壓器”的實(shí)用新型專利，它的觸發(fā)控制電路主要采用的全是三極管，并且三相交流電的三相共用一個(gè)觸發(fā)電路，雖然它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本很低，但卻存在著控制不可靠的不足。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低廉和電路損耗小的用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路，它可以將三相交流電變成直流電，提供可靠穩(wěn)定的直流電壓輸出。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，它包括有取樣電路和與直流電輸出端并接的濾波電容，其特征在于它還包括有整流穩(wěn)壓控制電路，三相交流電的每一相均與各自的整流穩(wěn)壓控制電路的交流輸入端連接，每個(gè)整流穩(wěn)壓控制電路的輸出端連接在一起就是直流電輸出端，取樣電路的輸入端與直流電輸出端連接，其輸出端與每一個(gè)整流穩(wěn)壓控制電路的取樣信號(hào)輸入端連接。
如圖16或圖17所示，將本實(shí)用新型的三個(gè)交流輸入端分別與發(fā)電機(jī)的三相輸出端連接，本實(shí)用新型的輸出端與發(fā)電機(jī)組上的逆變橋電路的輸入端或需要直流電壓源的其他負(fù)載電路連接。本實(shí)用新型是這樣工作的三相交流電的三相經(jīng)各自的交流輸入端進(jìn)入各自的整流穩(wěn)壓控制電路，整流穩(wěn)壓控制電路將交流電進(jìn)行整流后變成脈動(dòng)的直流電，再經(jīng)整流穩(wěn)壓控制電路的直流電輸出端輸出，取樣電路從直流電輸出端取出電壓信號(hào)后，再送至整流穩(wěn)壓控制電路中進(jìn)行自動(dòng)處理，即當(dāng)直流電輸出端輸出的電壓過(guò)低時(shí)，整流穩(wěn)壓控制電路自動(dòng)將直流輸出電壓調(diào)高；當(dāng)直流電輸出端輸出的電壓過(guò)高時(shí)，整流穩(wěn)壓控制電路自動(dòng)將直流輸出電壓調(diào)低；如此，在三個(gè)整流穩(wěn)壓控制電路的共同作用下，使直流電輸出端按某一預(yù)設(shè)的電壓值進(jìn)行穩(wěn)定的直流電輸出。
所述的整流穩(wěn)壓控制電路包括有觸發(fā)信號(hào)控制電路、半控橋整流電路、觸發(fā)電路和同步比較信號(hào)生成電路，半控橋整流電路、觸發(fā)電路和同步比較信號(hào)生成電路的輸入端均連接在一起就是整流穩(wěn)壓控制電路的輸入端，半控橋整流電路的輸出端就是直流電輸出端，觸發(fā)電路的輸出端與半控橋整流電路的信號(hào)控制端連接，同步比較信號(hào)生成電路的輸出端與觸發(fā)信號(hào)控制電路的比較信號(hào)輸入端連接，觸發(fā)信號(hào)控制電路的取樣信號(hào)輸入端就是整流穩(wěn)壓控制電路的取樣信號(hào)輸入端，觸發(fā)信號(hào)控制電路的輸出端與觸發(fā)電路的觸發(fā)信號(hào)輸入端連接。
整流穩(wěn)壓控制電路是這樣工作的交流電經(jīng)半控橋整流電路的整流后變成脈動(dòng)的直流電，再通過(guò)半控橋整流電路的輸出端，經(jīng)電容濾波整形后輸出；同時(shí)，交流電經(jīng)同步比較信號(hào)生成電路后，生成與交流電同步且近似鋸齒波的比較信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)比較信號(hào)輸入端送至觸發(fā)信號(hào)控制電路中，取樣電路從直流電輸出端取出取樣信號(hào)，并經(jīng)取樣信號(hào)輸入端送至觸發(fā)信號(hào)控制電路中，觸發(fā)信號(hào)控制電路自動(dòng)將比較信號(hào)與取樣信號(hào)進(jìn)行比較，在一個(gè)周期內(nèi)，當(dāng)比較信號(hào)小于取樣信號(hào)時(shí)，觸發(fā)信號(hào)控制電路無(wú)觸發(fā)信號(hào)輸出，半控橋整流電路無(wú)直流電輸出，以降低直流電輸出端的電信號(hào)值，從而降低取樣信號(hào)值；當(dāng)比較信號(hào)大于取樣信號(hào)時(shí)，觸發(fā)信號(hào)控制電路發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，該觸發(fā)信號(hào)經(jīng)觸發(fā)電路處理后送至半控橋整流電路中，半控橋整流電路輸出直流電，以增大直流電輸出端的電信號(hào)值，從而增大取樣信號(hào)值。這樣一來(lái)，通過(guò)控制半控橋整流電路在每個(gè)周期的導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)短，來(lái)自動(dòng)控制直流電輸出端按某一預(yù)設(shè)的電壓值進(jìn)行穩(wěn)定的直流電輸出。
本實(shí)用新型就是用三個(gè)上述的整流穩(wěn)壓控制電路分別對(duì)三相交流電的各相進(jìn)行自動(dòng)控制，在它們共同的作用下，使直流電輸出端按預(yù)設(shè)值輸出穩(wěn)定的電壓，即當(dāng)直流電輸出電壓增大時(shí)，取樣信號(hào)增大，使半控橋整流電路在每個(gè)周期的輸出電壓的時(shí)間變短，導(dǎo)致直流輸出端的電壓下降，趨于預(yù)設(shè)穩(wěn)定的電壓值；當(dāng)直流電輸出電壓減小時(shí)，取樣信號(hào)減小，使半控橋整流電路在每個(gè)周期的輸出電壓的時(shí)間變長(zhǎng)，導(dǎo)致直流輸出端的電壓上升，趨于預(yù)設(shè)穩(wěn)定的電壓值。
由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)1.因沒(méi)有體積龐大的取樣變壓器和脈沖變壓器，使本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕；2.由于工作可靠穩(wěn)定和成本低廉，它顯著地提高了產(chǎn)品的性價(jià)比和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
3.由于采用的全是通用的元器件，易于采購(gòu)，很容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)。
4.由于沒(méi)有變壓器和復(fù)雜的集成電路，整個(gè)電路的控制部分的工作電流降低了數(shù)倍，因此，它電能損耗小。


本實(shí)用新型的附圖說(shuō)明如下圖1為本實(shí)用新型的電路框圖；圖2為整流穩(wěn)壓控制電路的框圖；圖3為觸發(fā)控制電路的電路圖；圖4為半控橋整流電路的電路圖；圖5為觸發(fā)電路的第一種電路圖；圖6為觸發(fā)電路的第二種電路圖；圖7為觸發(fā)電路的第三種電路圖；圖8為觸發(fā)電路的第四種電路圖9為同步比較信號(hào)生成電路的第一種電路圖；圖10為同步比較信號(hào)生成電路的第二種電路圖；圖11為取樣電路的第一種電路圖；圖12為取樣電路的第二種電路圖；圖13為取樣電路的第三種電路圖；圖14為本實(shí)用新型的一種整體電路圖；圖15為圖14中針對(duì)三相交流電A相電路相關(guān)點(diǎn)的電信號(hào)關(guān)系圖；圖16為本實(shí)用新型的跟發(fā)電機(jī)組和逆變橋電路的連接關(guān)系參考框圖；圖17為本實(shí)用新型的一種整體電路圖與發(fā)電機(jī)組和逆變橋電路的連接關(guān)系圖。
圖中1.取樣電路；2.整流穩(wěn)壓控制電路；3.觸發(fā)信號(hào)控制電路；4.半控橋整流電路；5.觸發(fā)電路；6.同步比較信號(hào)生成電路；7.逆變橋電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明如圖1所示，本實(shí)用新型包括有取樣電路1和與直流電輸出端U0并接的濾波電容C，其特征在于它還包括有整流穩(wěn)壓控制電路2，三相交流電的每一相UA、UB、UC均與各自的整流穩(wěn)壓控制電路2的交流輸入端連接，每個(gè)整流穩(wěn)壓控制電路2的輸出端連接在一起就是直流電輸出端U0，取樣電路1的輸入端與直流電輸出端U0連接，其輸出端與每一個(gè)整流穩(wěn)壓控制電路2的取樣信號(hào)輸入端連接。
如圖16或圖17所示，將本實(shí)用新型的三個(gè)交流輸入端分別與發(fā)電機(jī)的三相輸出端連接，本實(shí)用新型的輸出端與發(fā)電機(jī)組上的逆變橋電路的輸入端或需要直流電壓源的其他負(fù)載電路連接。本實(shí)用新型是這樣工作的三相交流電的三相經(jīng)各自的交流輸入端進(jìn)入各自的整流穩(wěn)壓控制電路2，整流穩(wěn)壓控制電路2將交流電進(jìn)行整流后變成脈動(dòng)的直流電，再經(jīng)整流穩(wěn)壓控制電路2的直流電輸出端輸出，取樣電路1從直流電輸出端取出電壓信號(hào)后，再送至整流穩(wěn)壓控制電路2中進(jìn)行自動(dòng)處理，即當(dāng)直流電輸出端輸出的電壓過(guò)低時(shí)，整流穩(wěn)壓控制電路2自動(dòng)將直流輸出電壓調(diào)高；當(dāng)直流電輸出端輸出的電壓過(guò)高時(shí)，整流穩(wěn)壓控制電路2自動(dòng)將直流輸出電壓調(diào)低；如此，在三個(gè)整流穩(wěn)壓控制電路2的共同作用下，使直流電輸出端按某一預(yù)設(shè)的電壓值進(jìn)行穩(wěn)定的直流電輸出。
如圖2所示，整流穩(wěn)壓控制電路2包括有觸發(fā)信號(hào)控制電路3、半控橋整流電路4、觸發(fā)電路5和同步比較信號(hào)生成電路6，半控橋整流電路4、觸發(fā)電路5和同步比較信號(hào)生成電路6的輸入端均連接在一起接到整流穩(wěn)壓控制電路2的輸入端，半控橋整流電路4的輸出端就是直流電輸出端U0，觸發(fā)電路5的輸出端與半控橋整流電路4的信號(hào)控制端連接，同步比較信號(hào)生成電路6的輸出端與觸發(fā)信號(hào)控制電路3的比較信號(hào)輸入端連接，觸發(fā)信號(hào)控制電路3的取樣信號(hào)輸入端就是整流穩(wěn)壓控制電路2的取樣信號(hào)輸入端，觸發(fā)信號(hào)控制電路3的輸出端與觸發(fā)電路5的觸發(fā)信號(hào)輸入端連接。
整流穩(wěn)壓控制電路是這樣工作的交流電經(jīng)半控橋整流電路4的整流后變成脈動(dòng)的直流電，再通過(guò)半控橋整流電路4的輸出端，經(jīng)電容C濾波整形后輸出；同時(shí)，交流電經(jīng)同步比較信號(hào)生成電路6后，生成與交流電同步且近似鋸齒波的比較信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)比較信號(hào)輸入端送至觸發(fā)信號(hào)控制電路3中，取樣電路1從直流電輸出端U0取出取樣信號(hào)，并經(jīng)取樣信號(hào)輸入端送至觸發(fā)信號(hào)控制電路3中，觸發(fā)信號(hào)控制電路3自動(dòng)將比較信號(hào)與取樣信號(hào)進(jìn)行比較，在一個(gè)周期內(nèi)，當(dāng)比較信號(hào)小于取樣信號(hào)時(shí)，觸發(fā)信號(hào)控制電路3無(wú)觸發(fā)信號(hào)輸出，半控橋整流電路4無(wú)直流電輸出，以降低直流電輸出端U0的電信號(hào)值，從而降低取樣信號(hào)值；當(dāng)比較信號(hào)大于取樣信號(hào)時(shí)，觸發(fā)信號(hào)控制電路3發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，該觸發(fā)信號(hào)經(jīng)觸發(fā)電路5處理后送至半控橋整流電路4中，半控橋整流電路4輸出直流電，以增大直流電輸出端U0的電信號(hào)值，從而增大取樣信號(hào)值。這樣一來(lái)，通過(guò)控制半控橋整流電路4在每個(gè)周期的導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)短，來(lái)自動(dòng)控制直流電輸出端U0按某一預(yù)設(shè)的電壓值進(jìn)行穩(wěn)定的直流電輸出。
本實(shí)用新型就是用三個(gè)上述的整流穩(wěn)壓控制電路2分別對(duì)三相交流電的各相進(jìn)行自動(dòng)控制，在它們共同的作用下，使直流電輸出端U0按預(yù)設(shè)值輸出穩(wěn)定的電壓，即當(dāng)直流電輸出端U0電壓增大時(shí)，取樣信號(hào)增大，使半控橋整流電路4在每個(gè)周期的輸出電壓的時(shí)間變短，導(dǎo)致直流輸出端U0的電壓下降，趨于預(yù)設(shè)穩(wěn)定的電壓值；當(dāng)直流電輸出端U0電壓減小時(shí)，取樣信號(hào)減小，使半控橋整流電路4在每個(gè)周期的輸出電壓的時(shí)間變長(zhǎng)，導(dǎo)致直流輸出端U0的電壓上升，趨于預(yù)設(shè)穩(wěn)定的電壓值。
如圖3所示，觸發(fā)信號(hào)控制電路3包括有比較器IC和光電耦合器P，比較器IC的同相輸入端就是觸發(fā)信號(hào)控制電路3的取樣信號(hào)輸入端，比較器IC的反相輸入端就是觸發(fā)信號(hào)控制電路3的比較信號(hào)輸入端，比較器IC的輸出端與光電耦合器P的輸入端連接，光電耦合器P的兩個(gè)輸出端就是觸發(fā)信號(hào)控制電路3的輸出端。
如圖4所示，半控橋整流電路4包括有第一晶閘管VT1和第一二極管D1，第一二極管D1的陽(yáng)極接地，其陰極與第一晶閘管VT1的陽(yáng)極連接，第一晶閘管VT1的陰極就是半控橋整流電路4的輸出端，第一晶閘管VT1的陽(yáng)極就是半控橋整流電路4的輸入端，第一晶閘管VT1的門極就是半控橋整流電路4的信號(hào)控制端。
如圖5所示，觸發(fā)電路5可以是包括有第二二極管D2、第二晶閘管VT2、第一電阻R1和第二電阻R2，第二晶閘管VT2的陽(yáng)極通過(guò)第二電阻R2與第二晶閘管VT2的門極連接，第二晶閘管VT2的陰極與第二二極管D2的陽(yáng)極連接，第二二極管D2的陰極通過(guò)第一電阻R1與直流電輸出端U0連接，第二晶閘管VT2的陽(yáng)極就是觸發(fā)電路5的輸入端，第二二極管D2的陰極就是觸發(fā)電路5的輸出端，第二二極管D2的陽(yáng)極和第二晶閘管VT2的門極就是觸發(fā)電路5的兩個(gè)觸發(fā)信號(hào)輸入端。
如圖6所示，觸發(fā)電路5可以是包括有第二二極管D2、第二晶閘管VT2、第三晶閘管VT3、第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3，第三晶閘管VT3的陽(yáng)極通過(guò)第三電阻R3與第三晶閘管VT3的門極連接，第三晶閘管VT3的門極通過(guò)第二電阻R2與第二晶閘管VT2的門極連接，第三晶閘管VT3的陰極與第二晶閘管VT2的陽(yáng)極連接，第二晶閘管VT2的陰極與第二二極管D2的陽(yáng)極連接，第二二極管D2的陰極通過(guò)第一電阻R1與直流電輸出端U0連接，第三晶閘管VT3的陽(yáng)極就是觸發(fā)電路5的輸入端，第二二極管D2的陰極就是觸發(fā)電路5的輸出端，第二二極管D2的陽(yáng)極和第二晶閘管VT2的門極就是觸發(fā)電路5的兩個(gè)觸發(fā)信號(hào)輸入端。
如圖7所示，觸發(fā)電路5也可以包括有第二二極管D2、三極管T、第一電阻R1和第四電阻R4，三極管T的集電極通過(guò)第四電阻R4與三極管T的基極連接，三極管T的發(fā)射極與第二二極管D2的陽(yáng)極連接，第二二極管D2的陰極通過(guò)第一電阻R1與直流電輸出端U0連接，三極管T的集電極就是觸發(fā)電路5的輸入端，第二二極管D2的陰極就是觸發(fā)電路5的輸出端，第二二極管D2的陽(yáng)極和三極管T的基極就是觸發(fā)電路5的兩個(gè)觸發(fā)信號(hào)輸入端。
如圖8所示，觸發(fā)電路5還可以是包括有第二二極管D2、場(chǎng)效應(yīng)管Q、第一電阻R1和第五電阻R5，場(chǎng)效應(yīng)管Q的漏極通過(guò)第五電阻R5與場(chǎng)效應(yīng)管Q的柵極連接，場(chǎng)效應(yīng)管Q的源極與第二二極管D2的陽(yáng)極連接，第二二極管D2的陰極通過(guò)第一電阻R1與直流電輸出端U0連接，場(chǎng)效應(yīng)管Q的漏極就是觸發(fā)電路5的輸入端，第二二極管D2的陰極就是觸發(fā)電路5的輸出端，第二二極管D2的陽(yáng)極和場(chǎng)效應(yīng)管Q的柵極就是觸發(fā)電路5的兩個(gè)觸發(fā)信號(hào)輸入端。
上述圖5、6、7或8中，所述觸發(fā)電路5中第一電阻R1的阻值可以為無(wú)窮大，即相當(dāng)于斷開(kāi)或去掉第一電阻R1，此時(shí)，觸發(fā)電路5仍然可工作。當(dāng)然，調(diào)整第一電阻R1阻值，使其在某值附近，會(huì)使觸發(fā)電路5的觸發(fā)效果明顯增強(qiáng)。總之，第一電阻R1非常重要，但不是必需的。
如圖9所示，同步比較信號(hào)生成電路6可以包括有第六電阻R6和第一電容C1，第一電容C1的一端接地，另一端與第六電阻R6的一端連接，第六電阻R6的另一端就是同步比較信號(hào)生成電路6的輸入端，第六電阻R6與第一電容C1的連接端就是同步比較信號(hào)生成電路6的輸出端。
如圖10所示，同步比較信號(hào)生成電路6也可以還包括有兩個(gè)串聯(lián)的反向器，第六電阻R6的一端通過(guò)兩個(gè)串聯(lián)的反向器與第一電容C1的一端連接，第六電阻的另一端就是同步比較信號(hào)生成電路6的輸入端，第一電容C1的另一端接地，第一電容C1與反向器的連接端就是同步比較信號(hào)生成電路6的輸出端。
如圖11所示，取樣電路1可以包括有穩(wěn)壓二極管ZD和第七電阻R7，穩(wěn)壓二極管ZD的陰極就是取樣電路1的輸入端，穩(wěn)壓二極管ZD的陽(yáng)極通過(guò)第七電阻R7接地，穩(wěn)壓二極管ZD的陽(yáng)極就是取樣電路1的輸出端。
如圖12所示，取樣電路1也可以是在圖11中第七電阻R7的兩端并接有第二電容C2。
如圖13所示，取樣電路1還可以是包括有第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11和集成運(yùn)算放大器ICD，第八電阻R8與第九電阻R9串聯(lián)后，一端接地，另一端就是取樣電路1的輸入端，第八電阻R8與第九電阻R9的連接端跟集成運(yùn)算放大器ICD的同向輸入端連接，集成運(yùn)算放大器ICD的反向輸入端一是通過(guò)第十電阻R10與集成運(yùn)算放大器ICD的輸出端連接，二是通過(guò)第十一電阻R11接地，集成運(yùn)算放大器ICD的輸出端就是取樣電路1的輸出端。
如圖14所示，它是本實(shí)用新型的一種整體電路圖，現(xiàn)結(jié)合圖14和圖15對(duì)本實(shí)用新型的工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明以三相交流電的A相為例，它是這樣工作的交流電經(jīng)第一二極管D1和第一晶閘管VT1所組成的半控橋整流電路4整流后形成去掉負(fù)半周的脈動(dòng)的直流電，在每個(gè)周期內(nèi)，開(kāi)始時(shí)，因光電耦合器P的輸出端截止，第二晶閘管VT2、第三晶閘管VT3的門極因有觸發(fā)信號(hào)而導(dǎo)通，直流電經(jīng)第二晶閘管VT2、第三晶閘管VT3、第二二極管D2給第一晶閘管VT1提供觸發(fā)信號(hào)，使第一晶閘管VT1導(dǎo)通，因此直流電直接通過(guò)第一晶閘管VT1、直流電輸出端U0并經(jīng)濾波電容C濾波整形后直接向外輸出；與此同時(shí)，直流電經(jīng)第六電阻R6、第一電容C1整形成近似鋸齒波的同步的比較信號(hào)，該比較信號(hào)被送至比較器ICA的反向輸入端，取樣電路的穩(wěn)壓管ZD、第七電阻R7從直流電輸出端取出取樣信號(hào)送至比較器ICA的同向輸入端，比較器ICA將比較信號(hào)與取樣信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)比較信號(hào)小于取樣信號(hào)時(shí)，比較器ICA輸出端K1高電位，送至光電耦合器PA的輸入端，光電耦合器PA的輸出端導(dǎo)通，使第二晶閘管VT2的門極與陰極短路，進(jìn)而使第二晶閘管VT2、第三晶閘管VT3截止，導(dǎo)致第一晶閘管VT1的門極無(wú)觸發(fā)電流而不導(dǎo)通，停止向外輸出直流電，以降低輸出端的直流電壓，從而降低取樣信號(hào)的電壓；當(dāng)比較信號(hào)大于取樣信號(hào)時(shí)，比較器ICA輸出端K1低電位，送至光電耦合器PA的輸入端，光電耦合器PA的輸出端截止，使第二晶閘管VT2、第三晶閘管VT3導(dǎo)通，導(dǎo)致第一晶閘管VT1的門極獲得觸發(fā)電流而導(dǎo)通，并向外輸出直流電，以增大輸出端的直流電壓，從而增大取樣信號(hào)的電壓。電路的整體工作情況反應(yīng)在圖15中，在圖15中，一個(gè)周期內(nèi)，與交流電同步的近似鋸齒波的比較信號(hào)Ujc1跟取樣信號(hào)UR7過(guò)程分為兩個(gè)時(shí)間段，第一個(gè)時(shí)間段是Ujc1＜UR7的前段時(shí)間，該時(shí)間段內(nèi)，由于Ujc1＜UR7，因此，UK1為高電平，IVT1為零，即第一晶閘管VT1不導(dǎo)通；第二個(gè)時(shí)間段是Ujc1＞UR7的后段時(shí)間，該時(shí)間段內(nèi)，由于Ujc1＞UR7，UK1為低電平，IVT1為通電，即第一晶閘管VT1導(dǎo)通。由此可以看出，第一晶閘管VT1導(dǎo)通的關(guān)鍵時(shí)刻在于UK1由高電平變?yōu)榈碗娖侥且豢?，即Ujc1與UR7交點(diǎn)，該交點(diǎn)就是第一晶閘管VT1的導(dǎo)通角，從這一時(shí)刻開(kāi)始，第一晶閘管VT1導(dǎo)通，直至交流電正半周結(jié)束。需要注意的是在各個(gè)周期中，取樣信號(hào)UR7是浮動(dòng)的，當(dāng)取樣信號(hào)UR7增大時(shí)，Ujc1與UR7交點(diǎn)后移，即第一晶閘管VT1的導(dǎo)通角滯后，第一晶閘管VT1的導(dǎo)通時(shí)間變短；當(dāng)取樣信號(hào)UR7減小時(shí)，Ujc1與UR7交點(diǎn)前移，即第一晶閘管VT1的導(dǎo)通角提前，第一晶閘管VT1的導(dǎo)通時(shí)間變長(zhǎng)；本實(shí)用新型的電路就是這樣通過(guò)控制第一晶閘管VT1的導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)短，來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓的穩(wěn)定輸出。
三相交流電的B相、C相的工作原理同上，不再敘述。
基于上述的工作原理，從整體上看，在三相交流電A、B、C三相和濾波電容C的共同作用下，由于每一相的控制方式是相同的，且A、B 、C三相交流電彼此相位差為120度，取樣信號(hào)是始終存在的。整個(gè)電路是通過(guò)各相第一晶閘管VT1在每個(gè)周期內(nèi)的通斷時(shí)間長(zhǎng)短，來(lái)控制直流電輸出端按預(yù)設(shè)值輸出穩(wěn)定的電壓，即當(dāng)直流電輸出端U0電壓增大時(shí)，取樣電壓增大，使比較器ICA、ICB、或ICC輸出端K1、K2或K3由高電平變?yōu)榈碗娖降臅r(shí)間在每一周期內(nèi)的時(shí)刻滯后，第一晶閘管VT1的導(dǎo)通角延遲，使第一晶閘管VT1的每個(gè)周期的導(dǎo)通時(shí)間變短，直流電輸出端的電壓下降并趨于預(yù)設(shè)穩(wěn)定的電壓；當(dāng)直流電輸出電壓減小時(shí)，取樣電壓減小，使比較器ICA、ICB、或ICC輸出端K1、K2或K3由高電平變?yōu)榈碗娖降臅r(shí)間在每一周期內(nèi)的時(shí)刻提前，第一晶閘管VT1的導(dǎo)通角提前，使第一晶閘管VT1的每個(gè)周期的導(dǎo)通時(shí)間變長(zhǎng)，直流電輸出端的電壓上升并趨于預(yù)設(shè)穩(wěn)定的電壓。從而實(shí)現(xiàn)直流電的穩(wěn)定輸出。
權(quán)利要求1.一種用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路，包括有取樣電路(1)和與直流電輸出端(U0)并接的濾波電容(C)，其特征在于它還包括有整流穩(wěn)壓控制電路(2)，三相交流電的每一相(UA、UB、UC)均與各自的整流穩(wěn)壓控制電路(2)的交流電輸入端連接，每個(gè)整流穩(wěn)壓控制電路(2)的輸出端連接在一起就是直流電輸出端(U0)，取樣電路(1)的輸入端與直流電輸出端(U0)連接，其輸出端與每一個(gè)整流穩(wěn)壓控制電路(2)的取樣信號(hào)輸入端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路，其特征在于整流穩(wěn)壓控制電路(2)包括有觸發(fā)信號(hào)控制電路(3)、半控橋整流電路(4)、觸發(fā)電路(5)和同步比較信號(hào)生成電路(6)，半控橋整流電路(4)、觸發(fā)電路(5)和同步比較信號(hào)生成電路(6)的輸入端均連接在一起接到整流穩(wěn)壓控制電路(2)的輸入端，半控橋整流電路(4)的輸出端就是直流電輸出端(U0)，觸發(fā)電路(5)的輸出端與半控橋整流電路(4)的信號(hào)控制端連接，同步比較信號(hào)生成電路(6)的輸出端與觸發(fā)信號(hào)控制電路(3)的比較信號(hào)輸入端連接，觸發(fā)信號(hào)控制電路(3)的取樣信號(hào)輸入端就是整流穩(wěn)壓控制電路(2)的取樣信號(hào)輸入端，觸發(fā)信號(hào)控制電路(3)的輸出端與觸發(fā)電路(5)的觸發(fā)信號(hào)輸入端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路，其特征在于觸發(fā)信號(hào)控制電路(3)包括有比較器(IC)和光電耦合器(P)，比較器(IC)的同相輸入端就是觸發(fā)信號(hào)控制電路(3)的取樣信號(hào)輸入端，比較器(IC)的反相輸入端就是觸發(fā)信號(hào)控制電路(3)的比較信號(hào)輸入端，比較器(IC)的輸出端與光電耦合器(P)的輸入端連接，光電偶合器(P)的兩個(gè)輸出端就是觸發(fā)信號(hào)控制電路(3)的輸出端。
4.如權(quán)利要求2所述的用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路，其特征在于半控橋整流電路(4)包括有第一晶閘管(VT1)和第一二極管(D1)，第一二極管(D1)的陽(yáng)極接地，其陰極與第一晶閘管(VT1)的陽(yáng)極連接，第一晶閘管(VT1)的陰極就是半控橋整流電路(4)的輸出端，第一晶閘管(VT1)的陽(yáng)極就是半控橋整流電路(4)的輸入端，第一晶閘管(VT1)的門極就是半控橋整流電路(4)的信號(hào)控制端。
5.如權(quán)利要求2所述的用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路，其特征在于觸發(fā)電路(5)包括有第二二極管(D2)、第二晶閘管(VT2)、第一電阻(R1)和第二電阻(R2)，第二晶閘管(VT2)的陽(yáng)極通過(guò)第二電阻(R2)與第二晶閘管(VT2)的門極連接，第二晶閘管(VT2)的陰極與第二二極管(D2)的陽(yáng)極連接，第二二極管(D2)的陰極通過(guò)第一電阻(R1)與直流電輸出端(U0)連接，第二晶閘管(VT2)的陽(yáng)極就是觸發(fā)電路(5)的輸入端，第二二極管(D2)的陰極就是觸發(fā)電路(5)的輸出端，第二二極管(D2)的陽(yáng)極和第二晶閘管(VT2)的門極就是觸發(fā)電路(5)的兩個(gè)觸發(fā)信號(hào)輸入端。
6.如權(quán)利要求2所述的用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路，其特征在于觸發(fā)電路(5)包括有第二二極管(D2)、第二晶閘管(VT2)、第三晶閘管(VT3)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)和第三電阻(R3)，第三晶閘管(VT3)的陽(yáng)極通過(guò)第三電阻(R3)與第三晶閘管(VT3)的門極連接，第三晶閘管(VT3)的門極通過(guò)第二電阻(R2)與第二晶閘管(VT2)的門極連接，第三晶閘管(VT3)的陰極與第二晶閘管(VT2)的陽(yáng)極連接，第二晶閘管(VT2)的陰極與第二二極管(D2)的陽(yáng)極連接，第二二極管(D2)的陰極通過(guò)第一電阻(R1)與直流電輸出端(U0)連接，第三晶閘管(VT3)的陽(yáng)極就是觸發(fā)電路(5)的輸入端，第二二極管(D2)的陰極就是觸發(fā)電路(5)的輸出端，第二二極管(D2)的陽(yáng)極和第二晶閘管(VT2)的門極就是觸發(fā)電路(5)的兩個(gè)觸發(fā)信號(hào)輸入端。
7.如權(quán)利要求2所述的用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路，其特征在于觸發(fā)電路(5)包括有第二二極管(D2)、三極管(T)、第一電阻(R1)和第四電阻(R4)，三極管(T)的集電極通過(guò)第四電阻(R4)與三極管(T)的基極連接，三極管(T)的發(fā)射極與第二二極管(D2)的陽(yáng)極連接，第二二極管(D2)的陰極通過(guò)第一電阻(R1)與直流電輸出端(U0)連接，三極管(T)的集電極就是觸發(fā)電路(5)的輸入端，第二二極管(D2)的陰極就是觸發(fā)電路(5)的輸出端，第二二極管(D2)的陽(yáng)極和三極管(T)的基極就是觸發(fā)電路(5)的兩個(gè)觸發(fā)信號(hào)輸入端。
8.如權(quán)利要求2所述的用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路，其特征在于觸發(fā)電路(5)包括有第二二極管(D2)、場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q)、第一電阻(R1)和第五電阻(R5)，場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q)的漏極通過(guò)第五電阻(R5)與場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q)的柵極連接，場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q)的源極與第二二極管(D2)的陽(yáng)極連接，第二二極管(D2)的陰極通過(guò)第一電阻(R1)與直流電輸出端(U0)連接，場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q)的漏極就是觸發(fā)電路(5)的輸入端，第二二極管(D2)的陰極就是觸發(fā)電路(5)的輸出端，第二二極管(D2)的陽(yáng)極和場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q)的柵極就是觸發(fā)電路(5)的兩個(gè)觸發(fā)信號(hào)輸入端。
9.如權(quán)利要求2所述的用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路，其特征在手同步比較信號(hào)生成電路(6)包括有第六電阻(R6)和第一電容(C1)，第一電容(C1)的一端接地，另一端與第六電阻(R6)的一端連接，第六電阻(R6)的另一端就是同步比較信號(hào)生成電路(6)的輸入端，第六電阻(R6)與第一電容(C1)的連接端就是同步比較信號(hào)生成電路(6)的輸出端。
10.如權(quán)利要求9所述的用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路，其特征在于同步比較信號(hào)生成電路(6)還包括有兩個(gè)串聯(lián)的反向器，第六電阻(R6)的一端通過(guò)兩個(gè)串聯(lián)的反向器與第一電容(C1)的一端連接，第六電阻的另一端就是同步比較信號(hào)生成電路(6)的輸入端，第一電容(C1)的另一端接地，第一電容(C1)與反向器的連接端就是同步比較信號(hào)生成電路(6)的輸出端。
11.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路，其特征在于取樣電路(1)包括有穩(wěn)壓二極管(ZD)和第七電阻(R7)，穩(wěn)壓二極管(ZD)的陰極就是取樣電路(1)的輸入端，穩(wěn)壓二極管(ZD)的陽(yáng)極通過(guò)第七電阻(R7)接地，穩(wěn)壓二極管(ZD)的陽(yáng)極就是取樣電路(1)的輸出端。
12.如權(quán)利要求11所述的用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路，其特征在于第七電阻(R7)的兩端并接有第二電容(C2)。
13.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路，其特征在于取樣電路(1)包括有第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、第十電阻(R10)、第十一電阻(R11)和集成運(yùn)算放大器(ICD)，第八電阻(R8)與第九電阻(R9)串聯(lián)后，一端接地，另一端就是取樣電路(1)的輸入端，第八電阻(R8)與第九電阻(R9)的連接端跟集成運(yùn)算放大器(ICD)的同向輸入端連接，集成運(yùn)算放大器(ICD)的反向輸入端一是通過(guò)第十電阻(R10)與集成運(yùn)算放大器(ICD)的輸出端連接，二是通過(guò)第十一電阻(R11)接地，集成運(yùn)算放大器(ICD)的輸出端就是取樣電路(1)的輸出端。
專利摘要一種用于發(fā)電機(jī)逆變電源的三相同步整流穩(wěn)壓電路，包括有取樣電路和與直流電輸出端并接的濾波電容，其特征在于它還包括有整流穩(wěn)壓控制電路，三相交流電的每一相均與各自的整流穩(wěn)壓控制電路的交流輸入端連接，每個(gè)整流穩(wěn)壓控制電路的輸出端連接在一起就是直流電輸出端，取樣電路的輸入端與直流電輸出端連接，其輸出端與每一個(gè)整流穩(wěn)壓控制電路的取樣信號(hào)輸入端連接。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低廉和電路損耗小，它可以將三相交流電變成直流電，提供可靠穩(wěn)定的直流電壓輸出。
文檔編號(hào)G05F1/10GK2865129SQ200520010118
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月17日
發(fā)明者龔治俊 申請(qǐng)人:重慶瑜欣平瑞電子有限公司