具有快速功率卸放功能的dc電源及功率卸放設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種DC電源，特別是還涉及一種功率卸放設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]市場(chǎng)上大部分直流電源只能保證其上升沿的速度，其下降速度只能依靠電源自身的假負(fù)載或者外部設(shè)備的輸入阻抗來消耗其能量，故其速度非常的緩慢;且市場(chǎng)上的直流電源基本上是工作在單向限，只能輸出電流。
[0003]目前，現(xiàn)有技術(shù)方案I一般通過在電源內(nèi)部DC/DC轉(zhuǎn)換器的電源輸出端放置小電流恒流源或者電阻等假負(fù)載來卸放輸出電容多余的能量，因?yàn)槠浞烹姽β屎苄。诳蛰d下或者輕載下不能夠?qū)崿F(xiàn)較快的下降沿，無法實(shí)現(xiàn)高速邊沿或者電流雙向限應(yīng)用場(chǎng)合;通過外部設(shè)備的輸入阻抗消耗電源能量的負(fù)載，其控制通過來自電源外部的BUS上的總線控制信號(hào)或外部的切換開關(guān)等實(shí)現(xiàn)，因此，實(shí)時(shí)性差，帶寬小;現(xiàn)有技術(shù)方案2采用在DC/DC轉(zhuǎn)換器輸入端干線連接耗能負(fù)載設(shè)備，其DC/DC轉(zhuǎn)換器把輸出端多余能量轉(zhuǎn)移到輸入端，再利用耗能負(fù)載將其卸放，該方案DC/DC轉(zhuǎn)換器電流必須是雙向的，電路和控制實(shí)現(xiàn)比電流單向DC/DC轉(zhuǎn)換器要復(fù)雜，同時(shí)其受DC/DC轉(zhuǎn)換器功率開關(guān)管電流承受能力限制，從輸出端吸收的電流不能超過該限制電流，不能實(shí)現(xiàn)任意擴(kuò)展耗能設(shè)備使其卸放電流和功率遠(yuǎn)超過電源提供電流和功率，從而限制了卸放多余能量的速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決DC電源及其功率卸放設(shè)備卸放能量速度慢、卸放受DC/DC轉(zhuǎn)換器功率開關(guān)管電流承受能力限制、電壓控制方式多機(jī)并聯(lián)不均流、擴(kuò)展結(jié)構(gòu)復(fù)雜和卸放精度不高的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種具有快速功率卸放功能的DC電源，包括電源處理器、AC/DC轉(zhuǎn)換器、DC/DC轉(zhuǎn)換器和檢測(cè)DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出的電壓/電流檢測(cè)器，通過電壓/電流檢測(cè)器檢測(cè)及電源處理器控制，由AC/DC轉(zhuǎn)換器將電網(wǎng)交流電變換為直流電經(jīng)過后級(jí)DC/DC轉(zhuǎn)換器為待測(cè)物供電，DC電源還包括功率卸放設(shè)備，功率卸放設(shè)備連接在所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出側(cè)電力線；電源處理器計(jì)算出的控制信號(hào)通過模擬或者數(shù)字方式連接到功率卸放設(shè)備控制信號(hào)輸入端;所述控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率卸放設(shè)備的功率單元。
[0006]所述的功率卸放設(shè)備為功率耗散設(shè)備或功率饋能設(shè)備，功率耗散設(shè)備的功率單元包括功率耗散單元，功率饋能設(shè)備的功率單元包括功率饋能單元，相應(yīng)地功率卸放設(shè)備接收的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率卸放設(shè)備的功率耗散單元或功率饋能單元。
[0007]所述DC/DC轉(zhuǎn)換器正輸出電力線上連接功率卸放設(shè)備正電力線，在DC/DC轉(zhuǎn)換器負(fù)輸出電力線上電流檢測(cè)器的輸入側(cè)連接功率卸放設(shè)備負(fù)電力線。
[0008]所述DC/DC轉(zhuǎn)換器正輸出線上連接功率卸放設(shè)備正電力線，DC/DC轉(zhuǎn)換器負(fù)輸出線上連接功率卸放設(shè)備負(fù)電力線，在DC/DC轉(zhuǎn)換器或者功率卸放設(shè)備設(shè)置獨(dú)立的卸放電流檢測(cè)模塊，并把監(jiān)視信號(hào)傳遞給電源處理器。
[0009]功率卸放設(shè)備包括隔離器、供電及風(fēng)扇模塊、控制處理器、D/A轉(zhuǎn)換器和功率單元，功率單元電力線連接到電源輸出側(cè)的相應(yīng)正負(fù)電力線，電源處理器輸出的控制信號(hào)通過隔離器和D/A轉(zhuǎn)換器控制功率耗散單元，供電及風(fēng)扇模塊給控制處理器和功率單元提供電源，并通過控制處理器對(duì)功率卸放設(shè)備風(fēng)循環(huán)。
[0010]功率卸放設(shè)備為一個(gè)或多個(gè)，功率卸放設(shè)備接收電源處理器的控制信號(hào)，并將功率單元的電力線并聯(lián)連接在同一電源輸出側(cè)電力線。
[0011]本發(fā)明還提供一種DC電源的功率卸放設(shè)備，對(duì)電源多余能量進(jìn)行卸放，配置成連接在DC電源中DC/DC轉(zhuǎn)換器的電源輸出側(cè)電力線，通過接收DC電源中電源處理器輸出的控制信號(hào)對(duì)電源輸出端的多余能量卸放。
[0012]功率卸放設(shè)備包括隔離器、供電及風(fēng)扇模塊、控制處理器、D/A轉(zhuǎn)換器和功率單元，所述功率單元包括功率耗散單元或功率饋能單元，功率單元與DC電源輸出側(cè)的正負(fù)電力線連接，電源處理器輸出的控制信號(hào)通過隔離器和D/A轉(zhuǎn)換器控制功率耗散單元或功率饋能單元，供電及風(fēng)扇模塊給控制處理器和功率單元提供電源，并通過控制處理器對(duì)功率卸放設(shè)備風(fēng)循環(huán)。
[0013]功率卸放設(shè)備與DC電源一體或分體設(shè)置。
[0014]本發(fā)明的工作原理是通過在電源DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出側(cè)配置功率卸放設(shè)備來實(shí)現(xiàn)卸放多余能量。功率卸放設(shè)備作為一個(gè)獨(dú)立的裝置，將其功率輸入端子連接在電源的輸出側(cè)，電源處理器通過監(jiān)測(cè)輸出量，計(jì)算需要施加在功率卸放設(shè)備上的電流，并將控制信號(hào)傳遞給功率卸放設(shè)備;功率卸放設(shè)備接收到控制信號(hào)，將其變換為功率耗散單元控制量，以實(shí)現(xiàn)電源輸出多余能量快速卸放控制。因?yàn)槠溥B接在電源輸出側(cè)電力線上，卸放電流不通過DC/DC轉(zhuǎn)換器功率器件，因此不受其電流限制，可通過并聯(lián)多個(gè)功率卸放設(shè)備來擴(kuò)展卸放電流和功率，實(shí)現(xiàn)卸放電流和功率大于電源輸出電流和功率。功率卸放設(shè)備控制量通過電源處理器基于設(shè)定值和監(jiān)測(cè)值誤差增益控制，這使得功率卸放設(shè)備自身并不需要較高精度要求以及較復(fù)雜的控制，卻可以獲得和電源相同的精度和速度。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
1、功率卸放設(shè)備獨(dú)立于電源，連接在輸出側(cè)電力線，其卸放電流不通過DC/DC轉(zhuǎn)換器，可選擇并聯(lián)外部功率卸放設(shè)備數(shù)量來擴(kuò)展卸放電流和功率，這使得卸放電流和功率可以遠(yuǎn)大于電源提供電流和功率，提高卸放輸出端多余能量速度。
[0016]2、功率卸放設(shè)備控制信號(hào)直接從電源控制量計(jì)算出，不需要額外處理器采樣輸出和計(jì)
算控制量，避免了多處理器協(xié)同控制軟硬件設(shè)計(jì)復(fù)雜度，功率卸放設(shè)備控制量直接受控制于電源，不需要額外監(jiān)控電源輸出，使其具備和電源同等響應(yīng)速度和精度。
[0017]3、功率卸放設(shè)備采用電流控制量，并聯(lián)在一起的所有功率卸放設(shè)備輸入控制信號(hào)相同，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)均流，解決采用電壓控制模式不均流問題。
[0018]4、對(duì)功率卸放設(shè)備自身控制精度要求不高，其與源共用電壓采樣和電流采樣，并且直接受控于電源，卸放電流精度與電源電流精度相同。
[0019]5、使電源并聯(lián)，負(fù)載并載組合系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展雙向電流和功率能力。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1系統(tǒng)框圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2系統(tǒng)框圖；
圖3為本發(fā)明含有2個(gè)功率卸放設(shè)備的并聯(lián)連接示意圖；
圖4功率耗散型功率卸放設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；
圖5功率饋能型功率卸放設(shè)備的示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0022]實(shí)施例1，如圖1、圖4所示，本實(shí)施例提供一種DC電源及其功率卸放設(shè)備，由AC/DC轉(zhuǎn)換器模塊將電網(wǎng)交流電變換為直流電，其能量傳輸方向從電網(wǎng)到AC/DC轉(zhuǎn)換器輸出;AC/DC轉(zhuǎn)換器輸出一相對(duì)穩(wěn)定的電壓，為后級(jí)DC/DC轉(zhuǎn)換器提供能量，該部分能量傳輸方向?yàn)锳C/DC轉(zhuǎn)換器到DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出，DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出為待測(cè)物供電。這兩部分能量傳輸方向都是不可逆的。
[0023]在DC/DC轉(zhuǎn)換器正輸出線上連接功率卸放設(shè)備正電力線，在DC/DC轉(zhuǎn)換器負(fù)輸出線電流檢測(cè)器的靠近輸入側(cè)連接功率卸放設(shè)備負(fù)電力線；電源處理器