專(zhuān)利名稱(chēng)：新型直流工礦電力機(jī)車(chē)車(chē)載電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于直流變換到直流的電源變換裝置目前工礦電力機(jī)車(chē)車(chē)載電源多為1500v直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一臺(tái)48v直流發(fā)電機(jī)供電，其體積大、噪音大、耗電量大、故障多、維修成本高。
針對(duì)上述缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)此體積小，噪音低，耗電少，故障率低的新型直流工礦電力機(jī)車(chē)車(chē)載電源。
本實(shí)用新型是將工礦電力機(jī)車(chē)的1500v直流電壓利用脈寬調(diào)制技術(shù)將其變成20KHZ的交流電壓，經(jīng)過(guò)變壓器變成低壓20KHZ交流電壓，再經(jīng)過(guò)整流濾波成低壓48v直流電壓，該48v直流電壓作為電力機(jī)車(chē)上蓄電池充電、照明及控制電源。
本實(shí)用新型采用先進(jìn)的半導(dǎo)體器件IGBT作為脈寬調(diào)制用，調(diào)制頻率達(dá)到20KHZ，但是IGBT承受電壓有一定限制，一支IGBT不能承受1500v直流電壓，然而且電力機(jī)車(chē)電源電壓波動(dòng)很大，最高可達(dá)2000v以上，因此IGBT承受的電壓必須留有很大余地，才能保證安全運(yùn)行。本實(shí)用新型采用雙橋串聯(lián)的辦法，將1500v直流電壓分成兩個(gè)750v直流電壓，IGBT采用1800v耐壓元件，這樣就有2.4倍的安全系數(shù)。兩個(gè)橋串聯(lián)必須解決輸出對(duì)稱(chēng)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用一個(gè)變壓器兩個(gè)一次線(xiàn)圈辦法來(lái)解決，兩個(gè)一次線(xiàn)圈完全對(duì)稱(chēng)繞制在同一鐵芯上，保證了電路與磁路的對(duì)稱(chēng)。感應(yīng)的電壓、電流在同一個(gè)二次線(xiàn)圈上，二次20KHZ交流電壓經(jīng)過(guò)全波整流橋整流輸出，再經(jīng)電感、電容濾波電路輸出48v直流電壓。
本實(shí)用新型由于采用先進(jìn)的半導(dǎo)體器件IGBT作為脈寬調(diào)制用，使逆變變壓器體積小、無(wú)噪音、耗電少、故障率低。
附圖
是該實(shí)用新型的電路圖。
其中1是電壓反饋單元；2是電流反饋單元；3是PWM控制器；4是保護(hù)單元；5是上橋驅(qū)動(dòng)器；6是下橋驅(qū)動(dòng)器；C1、C2、C4、C5是分壓電容；C3、C6是交鏈電容；T1.1、T1.2、T1.3是20KHZ變壓器一、二次線(xiàn)圈；D2、D2、D3、D4是快速二極管；L是濾波電容；C是濾波電容；IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4是絕緣柵二極晶體管。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施做進(jìn)一步說(shuō)明。
C1、C2、C4、C5每個(gè)電容上平均電壓為375v，正半波時(shí)IGBT1和IGBT3同時(shí)導(dǎo)通，C1經(jīng)IGBT1和C3對(duì)T1.1放電，形成+375v電脈沖，C4經(jīng)IGBT3和C6對(duì)T1.2放電，也形成一個(gè)+375vd電脈沖；負(fù)半波時(shí)IGBT2和IGBT4同時(shí)導(dǎo)通，C2經(jīng)IGBT2和C3對(duì)T1.1放電形成一個(gè)-375v電脈沖，C5經(jīng)IGBT4和C6對(duì)T1.2放電，也形成一個(gè)-375v電脈沖。T1.1和T1.2上的+375v和-375v電脈沖迭加在變壓器二次線(xiàn)圈T1.3上感應(yīng)一個(gè)約正負(fù)50v電脈沖，其脈沖寬度可調(diào)，當(dāng)二次負(fù)荷電流較大時(shí)，調(diào)整脈沖寬度變寬，當(dāng)電流較小時(shí)，調(diào)整脈沖寬度變窄。脈沖寬度的調(diào)整由PWM控制器3根據(jù)電壓反饋單元1的信號(hào)和電流反饋單元2的信號(hào)大小進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，達(dá)到穩(wěn)壓限流控制目的。PWM控制器3的輸出脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)器5、6放大、隔離后驅(qū)動(dòng)IGBT的導(dǎo)通與關(guān)斷。驅(qū)動(dòng)器5、6除了放大和隔離作用外，還擔(dān)任過(guò)電流檢測(cè)工作，當(dāng)發(fā)生過(guò)電流輸出故障時(shí)，信號(hào)至保護(hù)單元4，保護(hù)單元封鎖控制器3，達(dá)到保護(hù)目的。
權(quán)利要求1.一種直流工礦電力機(jī)車(chē)車(chē)載電源，是由雙半橋串聯(lián)組成主回路，控制電路由電壓反饋(1)電流反饋(2)PWM控制器(3)保護(hù)電路(4)驅(qū)動(dòng)電路(5)、(6)部分組成，其特征是a、主電路是C1、C2、C3、T1.1、IGBT1、IGBT2組一個(gè)半橋；C4、C5、C6、T1.2、IGBT3、IGBT4組成另一個(gè)半橋，兩個(gè)半橋串聯(lián)，將1500v直流電壓分隔成兩個(gè)750v直流電壓，b、雙半橋的變壓器是兩個(gè)一次線(xiàn)圈，繞在同一變壓器上，每個(gè)半橋的一次線(xiàn)圈提供一半的輸出功率，即兩個(gè)一次線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁力線(xiàn)在變壓器的磁路上是并聯(lián)的，共同在二次線(xiàn)圈T1.3上產(chǎn)生感應(yīng)電流，輸出功率為兩者之和，此電路保證了上、下兩個(gè)半橋的負(fù)荷分配對(duì)稱(chēng)，達(dá)到了負(fù)荷的平衡，c、變壓器二次線(xiàn)圈T1.3上感應(yīng)一個(gè)約正負(fù)50v電脈沖其脈沖寬度可調(diào)，當(dāng)二次負(fù)荷電流較大時(shí)，調(diào)整脈沖寬度變寬，當(dāng)電流較小時(shí)，調(diào)整脈沖寬度變窄，脈沖寬度的調(diào)整由PWM控制器(3)根據(jù)電壓反饋單元(1)的信號(hào)和電流反饋單元(2)的信號(hào)大小進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，達(dá)到穩(wěn)壓限流控制目的，PWM控制器(3)的輸出脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)器(5)、(6)放大、隔離后驅(qū)動(dòng)IGBT的導(dǎo)通與關(guān)斷，驅(qū)動(dòng)器(5)、(6)除了放大和隔離作用外，還擔(dān)任過(guò)電流檢測(cè)工作，當(dāng)發(fā)生過(guò)電流輸出故障時(shí)，信號(hào)至保護(hù)單元(4)，保護(hù)單元封鎖控制器(3)，達(dá)到保護(hù)目的。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于直流變換到直流的電源變換設(shè)備。本實(shí)用新型是將1500v直流電壓變換成48v直流電壓,為了解決高電壓逆變問(wèn)題,電路采用IGBT組成雙半橋串聯(lián),將1500v直流電壓分成兩路750v直流電壓,再經(jīng)過(guò)IGBT將其變成20KHZ交流電壓,兩個(gè)半橋的變壓器一次線(xiàn)路采用并聯(lián)形式,變壓器二次經(jīng)全波整流濾波輸出48v直流電壓。控制電路由電壓反饋1,電流反饋2,PWM控制器,保護(hù)電路4,驅(qū)動(dòng)器5、6組成。其作為1500v直流工礦電力機(jī)車(chē)車(chē)載電源,具有體積小、重量輕、無(wú)噪音、耗電少、故障率低等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M3/28GK2309015SQ97229190
公開(kāi)日1999年2月24日 申請(qǐng)日期1997年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月16日
發(fā)明者李清權(quán), 趙敏, 蘇萬(wàn)昌, 武志和 申請(qǐng)人:趙敏, 李清權(quán), 蘇萬(wàn)昌