專利名稱：一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種電鍍電源電路，特別涉及ー種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的雙脈沖電源其低壓逆變部分主要采用IGBT，屬進ロ元件，硅片國內(nèi)尚無生產(chǎn)，且存在價格高、電流小的缺陷，高壓小電流應(yīng)用還可以，大電流時成本高昂，多只并聯(lián)時電流不均勻，而如果采用場效應(yīng)管，則電流太小，多只并聯(lián)時如500A時就會出故障，且現(xiàn)有技術(shù)尚無大功率元件，而如果采用門極關(guān)斷可控硅，會導(dǎo)致驅(qū)動困難，已屬于淘汰元件，沒有低壓元件，耗能較高。
實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，以彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足。本實用新型一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源包括高頻開關(guān)電源部分、橋式整流部分、逆變部分、控制部分，其中，高頻開關(guān)電源部分由電源開關(guān)、三相橋式整流電路、濾波電路、高頻載波調(diào)制逆變電路、高頻變壓器等組成，380v三相交流電從電源開關(guān)進入三相橋式整流電路，經(jīng)過濾波電路的電感濾波和電容濾波后變成560v平穩(wěn)的直流電，經(jīng)高頻調(diào)制逆變后送入高頻變壓器。本實用新型一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，所述橋式整流部分包括低壓橋式整流電路，所述高頻變壓器的輔變連接低壓橋式整流電路。本實用新型一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，所述逆變部分包括續(xù)流電阻、逆變可控硅，采用兩套逆變可控硅交替導(dǎo)通，換向采用前級死區(qū)時間關(guān)斷，同步觸發(fā)。本實用新型一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，所述控制部分由供電變壓器、外部控制單元、主線路板、電源驅(qū)動板、逆變控制板、取樣分流器組成，所述供電變壓器產(chǎn)生24v四路相互隔離的交流電，經(jīng)電源驅(qū)動板、逆變控制板，驅(qū)動兩個IGBT和逆變可控硅，所述主線路板采用集成功放比例放大電路，所述集成功放比例放大電路通過雙極性運算放大器集成電路、四運放集成電路控制電源開關(guān)，通過電壓調(diào)節(jié)芯片產(chǎn)生脈沖信號，經(jīng)分配后驅(qū)動電源驅(qū)動板和逆變控制板。本實用新型一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，所述雙極性運算放大器集成電路采用op07芯片，所述四運放集成電路采用LM324系列器件，所述電壓調(diào)節(jié)芯片采用Sg3525芯片。本實用新型主要應(yīng)用于電鍍、電解、電化學(xué)等的脈寬調(diào)制電源，主要體現(xiàn)在雙脈沖電流功率上的突破，從現(xiàn)有的幾百安，可以達(dá)到幾萬安，而成本會降低5-6倍，使普通電鍍電解也可以實現(xiàn)功能性應(yīng)用。
圖I為ー種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源的電路示意圖；圖2為ー種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源的控制部分電路示意圖；圖3為ー種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源的觸發(fā)波形示意圖；圖4為ー種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源的原理方框圖。其中1、電源開關(guān)；2、三相橋式整流電路；3、濾波電路；4、高頻載波調(diào)制逆變電路；5、高頻變壓器；6、低壓橋式整流電路；7、續(xù)流電阻；8、逆變可控硅；9、取樣分流器；10、供電變壓器；11、外部控制單元；12、主線路板；13、電源驅(qū)動板；14、逆變控制板；15-21、波形；15、IGBT脈沖串G3 ;16、IGBT脈沖串G4 ; 17、次級觸發(fā)可控硅脈沖Gl ;18、次級觸發(fā)可控硅脈沖G2 ;19、輸出電壓波形；20、輸出電流波形；21、關(guān)斷死區(qū)。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進ー步的說明和闡述本實用新型一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源包括高頻開關(guān)電源部分、橋式整流部分、逆變部分、控制部分，其中，高頻開關(guān)電源部分由電源開關(guān)I、三相橋式整流電路2、濾波電路3、高頻載波調(diào)制逆變電路4、高頻變壓器5等組成。380V三相交流電從電源開關(guān)I進入三相橋式整流電路2，經(jīng)過濾波電路3的電感濾波和電容濾波后變成560v平穩(wěn)的直流電，電感、電容與RCD吸收過濾逆變產(chǎn)生的尖峰電壓，抑制對電網(wǎng)的干擾，提高功率因數(shù)，高頻載波調(diào)制逆變4的兩個IGBT斬波逆變后送入高頻變壓器5變壓，IGBT門極G3、G4觸發(fā)IGBT脈沖串G3、IGBT脈沖串G4，如波形15、波形16，為對稱180度和隔直電容使高頻變壓器5不會產(chǎn)生直流成分飽和，同時高頻變壓器5兩端采用阻容吸收防止產(chǎn)生振蕩，560v直流電經(jīng)高頻調(diào)制逆變后送入高頻變壓器5。本實用新型一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，其中，所述橋式整流部分包括低壓橋式整流電路6，所述高頻變壓器5的輔變連接低壓橋式整流電路6，所述低壓橋式整流電路6因頻率較高采用快恢復(fù)ニ極管，續(xù)流電阻7為快恢復(fù)ニ極管提供空載時導(dǎo)通電流。本實用新型一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，其中，所述逆變部分包括續(xù)流電阻7、逆變可控硅8，采用兩套逆變可控硅8交替導(dǎo)通，換向采用前級死區(qū)時間關(guān)斷，同步觸發(fā)，如波形21，由于導(dǎo)通時的電流是高頻脈動的，特別是轉(zhuǎn)換到一只逆變可控硅8全導(dǎo)通時，逆變可控硅8容易關(guān)斷，所以要采用同步觸發(fā)高速光耦，經(jīng)高速光耦隔離放大后，高速同步脈沖觸發(fā)，同時導(dǎo)通時測量Cl于El、C2于E2的壓降，判斷兩套逆變可控硅8同時導(dǎo)通短路，當(dāng)壓降超過3v時關(guān)斷主電路。本實用新型一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，其中，所述控制部分由供電變壓器10、外部控制單元11、主線路板12、電源驅(qū)動板13、逆變控制板14、取樣分流器9組成。所述供電變壓器10產(chǎn)生24v四路相互隔離的交流電，經(jīng)電源驅(qū)動板13、逆變控制板14，驅(qū)動兩個IGBT和逆變可控硅8，所以絕緣要達(dá)到3000v以上，并且要繞ー層屏蔽。所述外部控制單元11的黃燈亮?xí)r為過熱保護，綠燈為電源指示，綠燈閃時為故障保護，電壓電流調(diào)節(jié)電位器可以轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓穩(wěn)流操作，比例調(diào)節(jié)可以調(diào)節(jié)正反脈沖比例。所述主線路板采用集成功放比例放大電路，所述集成功放比例放大電路通過雙極性運算放大器集成電路、四運放集成電路控制電源開關(guān)，通過電壓調(diào)節(jié)芯片產(chǎn)生脈沖信號，經(jīng)分配后驅(qū)動電源驅(qū)動板和逆變控制板。所述雙極性運算放大器集成電路采用op07芯片，所述四運放集成電路采用LM324系列器件，所述電壓調(diào)節(jié)芯片采用Sg3525芯片。所述電源驅(qū)動板13的作用主線路板12來的脈沖信號經(jīng)光耦隔離后，由供電變壓器供給電源，采用厚膜集成電路驅(qū)動IGBT，驅(qū)動觸發(fā)IGBT脈沖串G3、IGBT脈沖串G4，如波形15、波形16。所述逆變控制板14的作用主線路板12來的脈沖信號經(jīng)光耦隔離后，由供電變壓器供給的電源，經(jīng)三極管放大驅(qū)動逆變可控硅8，次級觸發(fā)可控硅脈沖G1、次級觸發(fā)可控硅脈沖G2，如波形17、波形18，波形19為輸出電壓波形。波形20為輸出電流波形，因頻率較高，經(jīng)電解液的電容效應(yīng)，實際的電流波形為正反脈動的連續(xù)低頻正反脈沖。作為上述技術(shù)方案的進ー步改進，所述高頻開關(guān)電源部分，不經(jīng)過逆變可控硅8逆變，可以輸出可調(diào)制低頻的單脈沖電壓。作為上述技術(shù)方案的進ー步改進，所述逆變部分在正負(fù)電源產(chǎn)生一路電壓時可以采用橋式對角四只逆變可控硅8交錯導(dǎo)通。作為上述技術(shù)方案的進ー步改進，所述控制部分也可采用單片機產(chǎn)生多種脈沖來控制電源。
權(quán)利要求1.一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，包括高頻開關(guān)電源部分、橋式整流部分、逆變部分、控制部分，其特征在于所述高頻開關(guān)電源部分由電源開關(guān)(I)、三相橋式整流電路(2)、濾波電路(3)、高頻載波調(diào)制逆變電路(4)、高頻變壓器(5)組成，380V三相交流電從電源開關(guān)⑴進入三相橋式整流電路(2)，經(jīng)過濾波電路(3)的電感濾波和電容濾波后變成560v平穩(wěn)的直流電，經(jīng)高頻調(diào)制逆變后送入高頻變壓器(5)，所述橋式整流部分包括低壓橋式整流電路出)，所述高頻變壓器(5)的輔變連接低壓橋式整流電路(6)，所述逆變部分包括續(xù)流電阻(7)、逆變可控硅(8)，所述逆變部分采用兩套逆變可控硅(8)交替導(dǎo)通，換向采用前級死區(qū)時間關(guān)斷，同步觸發(fā)，所述控制部分由供電變壓器(10)、外部控制單元(11)、主線路板(12)、電源驅(qū)動板(13)、逆變控制板(14)、取樣分流器(9)組成，所述供電變壓器(10)產(chǎn)生24v四路相互隔離的交流電，經(jīng)電源驅(qū)動板(13)、逆變控制板(14)，驅(qū)動兩個IGBT和逆變可控硅(8)，所述主線路板(12)采用集成功放比例放大電路，所述集成功放比例放大電路通過雙極性運算放大器集成電路、四運放集成電路控制電源開關(guān)(I)，通過電壓調(diào)節(jié)芯片產(chǎn)生脈沖信號，經(jīng)分配后驅(qū)動電源驅(qū)動板(13)和逆變控制板(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，所述雙極性運算放大器集成電路采用op07芯片，所述四運放集成電路采用LM324系列器件，所述電壓調(diào)節(jié)芯片采用Sg3525芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，所述逆變部分在正負(fù)電源產(chǎn)生一路電壓時可以采用橋式對角四只逆變可控硅(8)交錯導(dǎo)通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，所述控制部分也可采用單片機產(chǎn)生多種脈沖調(diào)制電源。
專利摘要本實用新型一種高頻開關(guān)電源調(diào)制的可控硅換向雙脈沖電源，包括高頻開關(guān)電源部分、橋式整流部分、逆變部分、控制部分。380V三相交流電進入高頻開關(guān)電源部分，經(jīng)低壓橋式整流產(chǎn)生對中心正反的兩路脈動直流電，經(jīng)逆變可控硅產(chǎn)生低頻的正負(fù)雙脈沖電壓，滿足電鍍等頻率1-1000赫茲調(diào)制。本實用新型主要應(yīng)用于電鍍、電解、氧化、電化學(xué)等的脈寬調(diào)制電源，主要體現(xiàn)在雙脈沖電流功率上的突破，從現(xiàn)有的幾百安，可以達(dá)到幾萬安，成本低，使普通電鍍電解也可以實現(xiàn)功能性應(yīng)用。
文檔編號H02M9/06GK202818149SQ20112053322
公開日2013年3月20日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者蔣文波 申請人:蔣文波