專利名稱：低壓大電流大功率脈沖電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及脈沖電源，具體是一種低壓大電流大功率脈沖電源。
背景技術(shù)：
低電壓大電流大功率脈沖電源(低電壓對(duì)地電壓在0-36V之間；大電流電流強(qiáng)度在100A以上；大功率輸出功率在1000W以上。)已廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制、軍工設(shè)備、 科研設(shè)備、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷制熱等領(lǐng)域，并在工業(yè)生產(chǎn)中具有很好的應(yīng)用前景。目前，現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)制造的大功率脈沖電源，如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101667780A提出的一種應(yīng)用于電鍍過(guò)程的高頻開(kāi)關(guān)電源，參見(jiàn)圖1所示，包括直流母線電壓整流器、Buck幅值調(diào)節(jié)器、兩相橋式逆變器、高頻變壓器和高頻整流器，其中， 所述直流母線電壓整流器輸出的直流母線電壓經(jīng)所述Buck幅值調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)幅值后輸送到所述兩相橋式逆變器，再經(jīng)所述兩相橋式逆變器調(diào)節(jié)占空比后輸送到所述高頻變壓器，然后送到所述高頻整流器，最后由所述高頻整流器輸出幅值和占空比可調(diào)的高頻開(kāi)關(guān)電源信號(hào)。上述專利文獻(xiàn)中的技術(shù)方案提供了一種能夠?qū)﹄妷悍岛驼伎毡榷伎梢赃M(jìn)行調(diào)節(jié)的高頻開(kāi)關(guān)電源。所述高頻開(kāi)關(guān)電源輸出高頻開(kāi)關(guān)電源，無(wú)法輸出中低頻開(kāi)關(guān)電源，為了解決提供IOkHz以下的中低頻率開(kāi)關(guān)電源這一問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)是在所述高頻整流器之后連接一個(gè)脈沖開(kāi)關(guān)裝置。這一技術(shù)方案會(huì)帶來(lái)兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題，一個(gè)問(wèn)題是制造電流強(qiáng)度在100A以上的脈沖開(kāi)關(guān)裝置實(shí)際不可行，因?yàn)橄到y(tǒng)運(yùn)行時(shí)易生成大量的熱量，制作工藝中脈沖開(kāi)關(guān)裝置要放置在電路板的內(nèi)部，將脈沖開(kāi)關(guān)裝置做大會(huì)導(dǎo)致脈沖開(kāi)關(guān)裝置生成的熱量過(guò)大，不能及時(shí)散出，進(jìn)而導(dǎo)致脈沖開(kāi)關(guān)裝置被燒毀損壞。另一個(gè)問(wèn)題是輸出的低壓高頻脈沖電源的利用率都不高，因?yàn)樯鲜鰧＠墨I(xiàn)是將脈沖開(kāi)關(guān)裝置接在高頻整流器之后，在電源輸出為高壓小電流的情況下，脈沖開(kāi)關(guān)裝置的損耗可以忽略；但如果電源的輸出電流過(guò)大，開(kāi)關(guān)裝置本身電阻帶來(lái)的損耗就不可忽略。 例如，脈沖電源的輸出電壓為10V，輸出電流為100A，此時(shí)開(kāi)關(guān)裝置的電壓通常約為IV，開(kāi)關(guān)裝置本身的能耗為100W，占電源功率1000W的10%，即電源的效率最高為90%;這時(shí)，也即當(dāng)脈沖電源輸出低電壓大電流時(shí)就不能忽略開(kāi)關(guān)裝置損失的功率。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN 2896685Y公開(kāi)的一種高頻大功率脈沖直流電源，參見(jiàn)圖2所示，電感濾波電路的輸出端與多條并聯(lián)在一起的電流分置電路連接，每條電流分置電路由電容濾波電路、均衡電路、開(kāi)關(guān)電路組成，電容濾波電路的輸出端經(jīng)過(guò)均衡電路與開(kāi)關(guān)電路的輸入端連接，開(kāi)關(guān)電路的輸出端與輸出總線連接。此種方法實(shí)現(xiàn)了低壓大電流大功率脈沖電源，但此種方法將多個(gè)脈沖開(kāi)關(guān)裝置并聯(lián)連接，由于脈沖開(kāi)關(guān)裝置本身特性導(dǎo)致其導(dǎo)通的延遲性，總會(huì)有一個(gè)脈沖開(kāi)關(guān)裝置先導(dǎo)通，后面的脈沖開(kāi)關(guān)裝置還沒(méi)導(dǎo)通，導(dǎo)致流過(guò)先導(dǎo)通的那一個(gè)脈沖開(kāi)關(guān)裝置的電流太大，該脈沖開(kāi)關(guān)裝置極易損壞，而其他脈沖開(kāi)關(guān)裝置無(wú)電流通過(guò)，并且，功率損耗的問(wèn)題仍沒(méi)有解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的是低壓大電流大功率脈沖電源功率損耗大的技術(shù)問(wèn)題，提供一種高效率的低壓大電流大功率脈沖電源。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種低壓大電流大功率脈沖電源，包括直流電源裝置，用于輸出預(yù)先設(shè)定幅值的直流電；逆變裝置，輸入端與所述直流電源裝置輸出端連接，所述逆變裝置導(dǎo)通時(shí)，對(duì)所述直流電進(jìn)行逆變處理，輸出高頻脈沖電壓；所述逆變裝置截止，沒(méi)有輸出；脈沖控制裝置，輸出端與所述逆變裝置控制端連接，包括產(chǎn)生兩路頻率在IOkHz以上、占空比為48%-50%高頻脈沖信號(hào)的高頻信號(hào)發(fā)生器和控制所述高頻信號(hào)發(fā)生器是否有輸出的脈寬控制模塊；當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈寬時(shí)間時(shí)所述逆變裝置導(dǎo)通；當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈間時(shí)間時(shí)所述逆變裝置截止；高頻變壓器裝置，輸入端與所述逆變裝置輸出端連接，對(duì)所述高頻脈沖電壓進(jìn)行變壓和整流處理，輸出正向低壓脈沖電壓。所述高頻信號(hào)發(fā)生器和所述脈寬控制模塊有兩種連接方式，一種連接方式是所述脈寬控制模塊的輸出端與所述逆變裝置控制端連接，所述脈寬控制模塊的一個(gè)輸入為設(shè)定的脈寬時(shí)間和設(shè)定的脈間時(shí)間，另一個(gè)輸入端連接所述高頻信號(hào)發(fā)生器的輸出端；所述高頻信號(hào)發(fā)生器輸出高頻脈沖信號(hào)，當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈間時(shí)間時(shí)，所述高頻信號(hào)發(fā)生器與所述逆變裝置被所述脈寬控制模塊阻斷，所述高頻脈沖信號(hào)不能流入所述逆變裝置；當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈寬時(shí)間時(shí)，所述高頻信號(hào)發(fā)生器與所述逆變裝置接通，所述高頻脈沖信號(hào)通過(guò)所述脈寬控制模塊流入所述逆變裝置。另一種連接方式是所述高頻信號(hào)發(fā)生器的控制端與所述脈寬控制模塊的輸出端連接，所述高頻信號(hào)發(fā)生器的輸出端與所述逆變裝置控制端連接；所述脈寬控制模塊的輸入為設(shè)定的脈寬時(shí)間和設(shè)定的脈間時(shí)間，所述脈寬控制模塊的輸出為觸發(fā)信號(hào)；當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈寬時(shí)間時(shí)，所述觸發(fā)信號(hào)為高電平，觸發(fā)所述高頻信號(hào)發(fā)生器處于工作狀態(tài)，輸出所述高頻脈沖信號(hào)；當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈間時(shí)間時(shí)，所述觸發(fā)信號(hào)為低電平，所述高頻信號(hào)發(fā)生器處于不工作狀態(tài)，沒(méi)有輸出。所述逆變裝置包括逆變電路模塊，所述逆變電路模塊輸入端與所述直流電源裝置連接，所述逆變電路模塊輸出端與所述高頻變壓器裝置連接，所述逆變電路模塊控制端通過(guò)逆變驅(qū)動(dòng)電路模塊與所述脈沖控制裝置連接，對(duì)所述直流電源裝置輸出的直流電進(jìn)行逆變處理；逆變驅(qū)動(dòng)電路模塊，對(duì)所述脈沖控制裝置輸出的高頻脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的高頻脈沖信號(hào)輸出給逆變電路模塊。所述高頻變壓器裝置包括高頻變壓器模塊，與所述逆變裝置連接，用于對(duì)所述高頻脈沖電壓進(jìn)行變壓處理，輸出正負(fù)極性低壓高頻脈沖電壓；次級(jí)整流電路模塊，與所述高頻變壓器模塊的高頻變壓器次級(jí)連接，對(duì)所述正負(fù)極性低壓高頻脈沖電壓進(jìn)行整流處理， 輸出正向低壓脈沖電壓。所述直流電源裝置包括整流模塊，用于將輸入交流電變換為電壓有脈動(dòng)的直流電；濾波模塊，輸入端與所述整流模塊的輸出端相連，對(duì)所述直流電進(jìn)行濾波處理，輸出幅值平滑的直流電；DC/DC變換模塊，輸入端與所述濾波模塊的輸出端相連，包括幅值設(shè)置單元，對(duì)所述幅值平滑的直流電進(jìn)行調(diào)幅處理，輸出所述幅值設(shè)置單元預(yù)先設(shè)定幅值的直流 H1^ ο
所述DC/DC變換模塊為斬波式。
所述直流電源裝置的輸入為380V交流電。所述濾波模塊輸出直流電的電壓幅值在500-600V之間；所述DC/DC變換模塊的幅值設(shè)置單元設(shè)置值在0-500V之間。所述低壓大電流大功率脈沖電源的電壓在0-36V之間，電流在100A以上，功率在 IOOOff以上。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明將脈沖開(kāi)關(guān)裝置與逆變裝置連接，接在高頻變壓器裝置之前，所述脈沖開(kāi)關(guān)裝置通過(guò)的電流小，該小電流在所述脈沖開(kāi)關(guān)裝置的額定電流范圍內(nèi)，保證了所述脈沖開(kāi)關(guān)裝置可以正常使用；通過(guò)將現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置在所述高頻變壓器裝置后的脈沖開(kāi)關(guān)裝置設(shè)置在所述高頻變壓器裝置前，使流過(guò)所述脈沖開(kāi)關(guān)裝置的電流為變壓前的小電流，避免了變壓后輸出的大電流影響，從而提供一種低壓大電流大功率脈沖電源，并且，本發(fā)明可以大幅度降低所述脈沖開(kāi)關(guān)裝置的功耗，例如，假設(shè)本發(fā)明中DC/DC變換模塊輸出直流電的電壓為500V，低壓大電流大功率脈沖電源輸出為10V/100A電源，脈沖開(kāi)關(guān)裝置的電壓為IV， 那么，脈沖開(kāi)關(guān)裝置的電流為10V*100A/500V=2A，所述脈沖開(kāi)關(guān)裝置的功率為1V*2A=2W， 所述脈沖開(kāi)關(guān)裝置損失功率為0. 2%，則整個(gè)低壓大電流大功率脈沖電源的效率為99. 8%， 本發(fā)明通過(guò)取消所述高頻變壓器裝置之后的脈沖開(kāi)關(guān)裝置，在所述高頻變壓器裝置之前增加與逆變裝置相連的脈沖開(kāi)關(guān)裝置，不僅提供了一種簡(jiǎn)單易行的低壓大電流大功率脈沖電源，而且使得脈沖開(kāi)關(guān)裝置損失功率大大降低，提供了一種高效率的低壓大電流大功率脈沖電源；本發(fā)明的高頻信號(hào)發(fā)生器用來(lái)輸出占空比為48%-50%的高頻脈沖信號(hào)，使高頻變壓器裝置輸出的脈沖間隙盡可能小直至無(wú)間隙，最終輸出的低壓大電流大功率脈沖電源電壓頂部平滑，不用加濾波電路進(jìn)行濾波處理，并有較陡直的脈沖前后沿。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
圖1為中國(guó)專利文獻(xiàn)CNlO 1667780A提出的一種大功率脈沖電源實(shí)施例的原理拓?fù)?br> 圖2為中國(guó)專利文獻(xiàn)CN ^96685Y提出的一種大功率脈沖直流電源實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意
圖3為本發(fā)明一種低壓大電流大功率脈沖電源實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中附圖標(biāo)記表示為31-直流電源裝置；32-逆變裝置；33-高頻變壓器裝置；34-脈沖控制裝置。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖3所示，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的低壓大電流大功率脈沖電源，以中國(guó)市用交流電源380V為例進(jìn)行說(shuō)明，包括直流電源裝置31，用于輸出預(yù)先設(shè)定幅值的直流電；所述直流電源裝置31包括整流模塊，用于將輸入的380V交流電變換為電壓有脈動(dòng)的直流電； 濾波模塊，輸入端與所述整流模塊的輸出端相連，對(duì)所述直流電進(jìn)行濾波處理，輸出幅值為500-600V之間的平滑直流電；DC/DC變換模塊，為BUCK斬波式，即降壓斬波器，所述DC/DC 變換模塊輸入端與所述濾波模塊的輸出端相連，包括幅值設(shè)置單元，對(duì)所述幅值平滑的直流電進(jìn)行調(diào)幅處理，輸出所述幅值設(shè)置單元預(yù)先設(shè)定幅值的直流電，所述預(yù)先設(shè)定的幅值為0-500V之間。逆變裝置32，輸入端與所述直流電源裝置31輸出端連接，所述逆變裝置導(dǎo)通時(shí)， 對(duì)所述直流電進(jìn)行逆變處理，輸出高頻脈沖電壓；所述逆變裝置截止時(shí)，沒(méi)有輸出；所述逆變裝置32包括逆變電路模塊，所述逆變電路模塊輸入端與所述直流電源裝置連接，所述逆變電路模塊輸出端與所述高頻變壓器裝置33連接，所述逆變電路模塊控制端通過(guò)逆變驅(qū)動(dòng)電路模塊與所述脈沖控制裝置34連接，對(duì)所述直流電源裝置輸出的直流電進(jìn)行逆變處理；逆變驅(qū)動(dòng)電路模塊，對(duì)所述脈沖控制裝置34輸出的高頻脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的高頻脈沖信號(hào)輸出給所述逆變電路模塊。脈沖控制裝置34，輸出端與所述逆變裝置32控制端連接，包括產(chǎn)生兩路頻率在 IOkHz以上、占空比為50%高頻脈沖信號(hào)的高頻信號(hào)發(fā)生器和控制所述高頻信號(hào)發(fā)生器是否有輸出的脈寬控制模塊，當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈寬時(shí)間時(shí)所述逆變裝置導(dǎo)通；當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈間時(shí)間時(shí)所述逆變裝置截止；所述脈寬控制模塊的輸出端與所述逆變裝置32控制端連接，所述脈寬控制模塊的一個(gè)輸入為設(shè)定的脈寬時(shí)間和設(shè)定的脈間時(shí)間，另一個(gè)輸入端連接所述高頻信號(hào)發(fā)生器的輸出端；所述高頻信號(hào)發(fā)生器輸出高頻脈沖信號(hào)，當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈間時(shí)間時(shí)，所述高頻信號(hào)發(fā)生器與所述逆變裝置32被所述脈寬控制模塊阻斷，所述高頻脈沖信號(hào)不能流入所述逆變裝置32 ；當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈寬時(shí)間時(shí)，所述高頻信號(hào)發(fā)生器與所述逆變裝置32接通，所述高頻脈沖信號(hào)通過(guò)所述脈寬控制模塊流入所述逆變裝置32。高頻變壓器裝置33，輸入端與所述逆變裝置32輸出端連接，對(duì)所述高頻脈沖電壓進(jìn)行變壓和整流處理，輸出正向低壓脈沖電壓；所述高頻變壓器裝置33包括高頻變壓器模塊，與所述逆變裝置32連接，用于對(duì)所述高頻脈沖電壓進(jìn)行變壓處理，輸出正負(fù)極性低壓高頻脈沖電壓；次級(jí)整流電路模塊，與所述高頻變壓器模塊的高頻變壓器次級(jí)連接，對(duì)所述正負(fù)極性低壓高頻脈沖電壓進(jìn)行整流處理，輸出正向低壓脈沖電源；所述低壓大電流大功率脈沖電源的電壓在0-36V之間，電流在100A以上，功率在1000W以上。本發(fā)明的低壓大電流大功率脈沖電源工作過(guò)程具體論述如下
所述380V交流電通過(guò)所述直流電源裝置31整流模塊和濾波模塊處理，輸出幅值在 500-600V之間的直流電，然后經(jīng)過(guò)所述直流電源裝置31的電壓調(diào)幅處理，輸出幅值預(yù)先設(shè)定在0-500V之間的直流電；所述脈沖開(kāi)關(guān)裝置34包括產(chǎn)生兩路頻率在IOkHz以上、占空比為50%高頻脈沖信號(hào)的高頻信號(hào)發(fā)生器和控制所述高頻信號(hào)發(fā)生器是否有輸出的脈寬控制模塊。所述高頻信號(hào)發(fā)生器輸出高頻脈沖信號(hào)，當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈間時(shí)間時(shí)，所述高頻信號(hào)發(fā)生器與所述逆變裝置32被所述脈寬控制模塊阻斷，所述高頻脈沖信號(hào)不能流入所述逆變裝置32 ；當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈寬時(shí)間時(shí)，所述高頻信號(hào)發(fā)生器與所述逆變裝置32接通，所述高頻脈沖信號(hào)通過(guò)所述脈寬控制模塊流入所述逆變裝置32，所述逆變裝置32導(dǎo)通，處于工作狀態(tài)，所述逆變裝置32的逆變驅(qū)動(dòng)電路模塊對(duì)所述高頻脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的高頻脈沖信號(hào)輸出給所述逆變電路模塊，所述逆變電路模塊對(duì)所述直流電源裝置輸出的直流電進(jìn)行逆變處理，輸出高頻脈沖電壓；所述高頻變壓器裝置33對(duì)
7所述高頻脈沖電壓進(jìn)行變壓和整流處理，輸出正向低壓脈沖電壓。本發(fā)明將脈沖開(kāi)關(guān)裝置與逆變裝置連接，接在高頻變壓器裝置之前，所述脈沖開(kāi)關(guān)裝置通過(guò)的電流小，該小電流在所述脈沖開(kāi)關(guān)裝置的額定電流范圍內(nèi)，保證了所述脈沖開(kāi)關(guān)裝置可以正常使用；通過(guò)將現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置在所述高頻變壓器裝置后的脈沖開(kāi)關(guān)裝置設(shè)置在所述高頻變壓器裝置前，使流過(guò)所述脈沖開(kāi)關(guān)裝置的電流為變壓前的小電流，避免了變壓后輸出的大電流影響，從而提供一種低壓大電流大功率脈沖電源，并且，本發(fā)明可以大幅度降低所述脈沖開(kāi)關(guān)裝置的功耗，例如，假設(shè)本發(fā)明中DC/DC變換模塊輸出直流電的電壓為500V，低壓大電流大功率脈沖電源輸出為10V/100A電源，脈沖開(kāi)關(guān)裝置的電壓為IV，那么，脈沖開(kāi)關(guān)裝置的電流為10V*100A/500V=2A，所述脈沖開(kāi)關(guān)裝置的功率為 1V*2A=2W，所述脈沖開(kāi)關(guān)裝置損失功率為0. 2%，則整個(gè)低壓大電流大功率脈沖電源的效率為99. 8%，本發(fā)明通過(guò)取消所述高頻變壓器裝置之后的脈沖開(kāi)關(guān)裝置，在所述高頻變壓器裝置之前增加與逆變裝置相連的脈沖開(kāi)關(guān)裝置，不僅提供了一種簡(jiǎn)單易行的低壓大電流大功率脈沖電源，而且使得脈沖開(kāi)關(guān)裝置損失功率大大降低，提供了一種高效率的低壓大電流大功率脈沖電源；本發(fā)明的高頻信號(hào)發(fā)生器用來(lái)固定高頻交變電流的電壓占空比為50%， 使輸出的脈沖無(wú)間隙，最終輸出的低壓大電流大功率脈沖電源電壓頂部平滑，不用加濾波電路進(jìn)行濾波處理，并有陡直的脈沖前后沿。本發(fā)明針對(duì)低壓大電流大功率脈沖電源功率損耗大的技術(shù)問(wèn)題，提出了一種高效率的低壓大電流大功率脈沖電源的解決方案，具有可調(diào)頻、調(diào)幅、電流范圍寬、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。作為上述實(shí)施例的一個(gè)變形，所述脈沖控制裝置34包括依次相連的脈寬控制模塊和高頻信號(hào)發(fā)生器，所述高頻信號(hào)發(fā)生器的控制端與所述脈寬控制模塊的輸出端連接， 所述高頻信號(hào)發(fā)生器的輸出端與所述逆變裝置32的控制端相連；所述脈寬控制模塊的輸入為設(shè)定的脈寬時(shí)間和設(shè)定的脈間時(shí)間，所述脈寬控制模塊的輸出為觸發(fā)信號(hào)；當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈寬時(shí)間時(shí)，所述觸發(fā)信號(hào)為高電平，觸發(fā)所述高頻信號(hào)發(fā)生器處于工作狀態(tài)，輸出所述高頻脈沖信號(hào)；當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈間時(shí)間時(shí)，所述觸發(fā)信號(hào)為低電平，所述高頻信號(hào)發(fā)生器處于不工作狀態(tài)，沒(méi)有輸出；所述逆變裝置32的逆變驅(qū)動(dòng)電路模塊對(duì)所述高頻脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的高頻脈沖信號(hào)輸出給所述逆變電路模塊，所述逆變電路模塊對(duì)所述直流電源裝置31輸出的直流電進(jìn)行逆變處理，輸出高頻脈沖電壓。作為本發(fā)明的其它實(shí)施例，所述高頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的所述高頻脈沖信號(hào)占空比可為48%-50%之間的任意數(shù)值；理論上，50%的占空比最理想，可使輸出的脈沖無(wú)間隙；但是考慮到逆變電路模塊例如CM600HA-24E的個(gè)體差異，不同器件其關(guān)斷時(shí)間可能不同，在關(guān)斷時(shí)會(huì)有延遲，這樣會(huì)造成直流短路、器件燒壞，出于安全考慮，可預(yù)留洲的安全空間，雖然可能導(dǎo)致高頻變壓器裝置輸出的脈沖有間隙，但在關(guān)斷延遲時(shí)，所述脈沖間隙會(huì)提供緩沖時(shí)間，不會(huì)燒壞器件，提高使用的安全系數(shù)，增強(qiáng)實(shí)用性。市用交流電源電壓的數(shù)值在不同國(guó)家或地區(qū)之間可能是不同的，上述實(shí)施例僅以中國(guó)的市用交流電為例進(jìn)行闡述說(shuō)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)選用相應(yīng)的濾波模塊和DC/DC 變換模塊，使得本發(fā)明的技術(shù)方案同樣適用于220V的市用交流電源電壓，或者其他國(guó)家的其它數(shù)值的市用交流電源電壓。仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種低壓大電流大功率脈沖電源，其特征在于，包括直流電源裝置，用于輸出預(yù)先設(shè)定幅值的直流電；逆變裝置，輸入端與所述直流電源裝置輸出端連接，所述逆變裝置導(dǎo)通時(shí)，對(duì)所述直流電進(jìn)行逆變處理，輸出高頻脈沖電壓；所述逆變裝置截止時(shí)，沒(méi)有輸出；脈沖控制裝置，輸出端與所述逆變裝置控制端連接，包括產(chǎn)生兩路頻率在IOkHz以上、 占空比為48%-50%高頻脈沖信號(hào)的高頻信號(hào)發(fā)生器和控制所述高頻信號(hào)發(fā)生器是否有輸出的脈寬控制模塊，當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈寬時(shí)間時(shí)所述逆變裝置導(dǎo)通；當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈間時(shí)間時(shí)所述逆變裝置截止；高頻變壓器裝置，輸入端與所述逆變裝置輸出端連接，對(duì)所述高頻脈沖電壓進(jìn)行變壓和整流處理，輸出正向低壓脈沖電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述低壓大電流大功率脈沖電源，其特征在于，所述脈寬控制模塊的輸出端與所述逆變裝置控制端連接，所述脈寬控制模塊的一個(gè)輸入為設(shè)定的脈寬時(shí)間和設(shè)定的脈間時(shí)間，另一個(gè)輸入端連接所述高頻信號(hào)發(fā)生器的輸出端；所述高頻信號(hào)發(fā)生器輸出高頻脈沖信號(hào)，當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈間時(shí)間時(shí)，所述高頻信號(hào)發(fā)生器與所述逆變裝置被所述脈寬控制模塊阻斷，所述高頻脈沖信號(hào)不能流入所述逆變裝置；當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈寬時(shí)間時(shí)，所述高頻信號(hào)發(fā)生器與所述逆變裝置接通，所述高頻脈沖信號(hào)通過(guò)所述脈寬控制模塊流入所述逆變裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述低壓大電流大功率脈沖電源，其特征在于，所述高頻信號(hào)發(fā)生器的控制端與所述脈寬控制模塊的輸出端連接，所述高頻信號(hào)發(fā)生器的輸出端與所述逆變裝置控制端連接；所述脈寬控制模塊的輸入為設(shè)定的脈寬時(shí)間和設(shè)定的脈間時(shí)間，所述脈寬控制模塊的輸出為觸發(fā)信號(hào)；當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈寬時(shí)間時(shí)，所述觸發(fā)信號(hào)為高電平，觸發(fā)所述高頻信號(hào)發(fā)生器處于工作狀態(tài)，輸出所述高頻脈沖信號(hào)；當(dāng)所述脈寬控制模塊處于脈間時(shí)間時(shí)，所述觸發(fā)信號(hào)為低電平，所述高頻信號(hào)發(fā)生器處于不工作狀態(tài)，沒(méi)有輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述低壓大電流大功率脈沖電源，其特征在于，所述逆變裝置包括逆變電路模塊，所述逆變電路模塊輸入端與所述直流電源裝置連接，所述逆變電路模塊輸出端與所述高頻變壓器裝置連接，所述逆變電路模塊控制端通過(guò)逆變驅(qū)動(dòng)電路模塊與所述脈沖控制裝置連接，對(duì)所述直流電源裝置輸出的直流電進(jìn)行逆變處理；逆變驅(qū)動(dòng)電路模塊，對(duì)所述脈沖控制裝置輸出的高頻脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的高頻脈沖信號(hào)輸出給所述逆變電路模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述低壓大電流大功率脈沖電源，其特征在于，所述高頻變壓器裝置包括高頻變壓器模塊，與所述逆變裝置連接，用于對(duì)所述高頻脈沖電壓進(jìn)行變壓處理，輸出正負(fù)極性低壓高頻脈沖電壓；次級(jí)整流電路模塊，與所述高頻變壓器模塊的高頻變壓器次級(jí)連接，對(duì)所述正負(fù)極性低壓高頻脈沖電壓進(jìn)行整流處理，輸出正向低壓脈沖電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述低壓大電流大功率脈沖電源，其特征在于，所述直流電源裝置包括整流模塊，用于將輸入的交流電變換為電壓有脈動(dòng)的直流電；濾波模塊，輸入端與所述整流模塊的輸出端相連，對(duì)所述直流電進(jìn)行濾波處理，輸出幅值平滑的直流電；DC/DC變換模塊，輸入端與所述濾波模塊的輸出端相連，包括幅值設(shè)置單元，對(duì)所述幅值平滑的直流電進(jìn)行調(diào)幅處理，輸出所述幅值設(shè)置單元預(yù)先設(shè)定幅值的直流電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述低壓大電流大功率脈沖電源，其特征在于，所述DC/DC變換模塊為斬波式。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述低壓大電流大功率脈沖電源，其特征在于，所述直流電源裝置的輸入為380V交流電。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述低壓大電流大功率脈沖電源，其特征在于，所述濾波模塊輸出直流電的電壓幅值在500-600V之間；所述DC/DC變換模塊的幅值設(shè)置單元設(shè)置在0-500V 之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述低壓大電流大功率脈沖電源，其特征在于，所述低壓大電流大功率脈沖電源的電壓在0-36V之間，電流在100A以上，功率在1000W以上。
全文摘要
一種低壓大電流大功率脈沖電源，包括直流電源裝置、逆變裝置、脈沖控制裝置和高頻變壓器裝置，所述脈沖控制裝置輸出端與所述逆變裝置控制端連接，包括產(chǎn)生兩路頻率在10kHz以上、占空比為48%-50%高頻脈沖信號(hào)的高頻信號(hào)發(fā)生器和控制所述高頻信號(hào)發(fā)生器是否有輸出的脈寬控制模塊。本發(fā)明針對(duì)低壓大電流大功率脈沖電源功率損耗大的技術(shù)問(wèn)題，提出了一種高效率的低壓大電流大功率脈沖電源的解決方案，具有可調(diào)頻、調(diào)幅、電流范圍寬、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M9/06GK102386800SQ20111040750
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者崔建勛, 崔聰林 申請(qǐng)人:崔建勛, 崔聰林