直流高压电源、高位取能装置及其供电方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种直流高压电源、高位取能装置及其供电方法，包括高压输入端、低压输出端、取能电路、储能电路、锁存电路和节流电路；取能电路包括开关电路和与开关电路连接的控制电路，开关电路包括至少两个串联的开关，控制电路通过控制开关的导通来控制高压输入端向储能电路充电；锁存电路与储能电路和开关电路连接，用于在储能电路充电完成后，通过控制开关的关断来控制高压输入端停止向储能电路充电；节流电路的输入端与储能电路连接、输出端与低压输出端连接，用于对储能电路输出的电流进行节流恒流处理，并将处理后的电流输出至低压输出端。本实施例中的高位取能装置具有接线方式简单、电压应用范围大、漏电流小以及供电时间长等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及开关电源
，更具体地说，涉及一种。
技术介绍
随着开关电源技术的发展与成熟，采用高频开关变换技术结合高压电源的特点而研制出的直流高压电源成为主流。在直流高压电源的一些具体应用中，其控制电路需要使用外接电源给驱动电路供电，否则驱动电路无法持续有效工作。下面以一种直流高压电源的具体应用即典型的电容储能式脉冲功率系统为例来进行说明，参考图1，该脉冲功率系统包括直流可调电压源G、整流二极管D01、续流二极管002、限流电阻1?01和R02、电容器C、电感器L、杂散电感器Ls、电压测量装置V和脉冲功率晶闸管串T。该系统利用直流可调电压源G中的充电机通过整流二极管DOl和限流电阻ROl给电容器C充电，使得电容器C的电压缓慢上升，当电容器C的电压达到预定电压后，直流可调电压源G会控制充电机关闭。之后，直流可调电压源G向脉冲功率晶闸管串T的驱动电路BI?Bn发送触发信号，使脉冲功率晶闸管串T导通，此时，电容器C通过限流电阻R02、电感器L、杂散电感器Ls和脉冲功率晶闸管串T放电。其中，由于驱动电路BI?Bn工作需要持续消耗电能，因此，通常需要一个外接电源来向驱动电路BI?Bn供电。但是，现有的外接电源电路接线复杂，且漏电流较大，电压应用范围较小。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种，以解决现有的外接电源电路接线复杂、漏电流大以及电压应用范围小的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案:—种高位取能装置，包括高压输入端、低压输出端、取能电路、储能电路、锁存电路和节流电路；所述取能电路包括开关电路和与所述开关电路连接的控制电路，所述开关电路的输入端与高压输入端连接、输出端与所述储能电路连接，所述开关电路包括至少两个串联的开关，所述控制电路通过控制所述开关的导通来控制所述高压输入端向所述储能电路充电；所述锁存电路与所述储能电路和所述开关电路连接，用于在所述储能电路充电完成后，通过控制所述开关的关断来控制所述高压输入端停止向所述储能电路充电；所述节流电路的输入端与所述储能电路连接、输出端与所述低压输出端连接，用于对所述储能电路输出的电流进行节流恒流处理，并将处理后的电流输出至所述低压输出端。优选的，所述控制电路包括第一稳压二极管，所述开关电路包括一个第一开关和一个第二开关；所述第一开关的漏极通过并联的第一电阻和第二电阻与所述高压输入端连接，所述第一开关的源极通过第三电阻与所述第一开关的栅极连接，所述第一开关的栅极通过第一二极管和第四电阻与所述第一稳压二极管的负极连接；所述第二开关的源极与所述第一稳压二极管的正极连接，所述第二开关的栅极通过所述第四电阻与所述第一稳压二极管的负极连接，所述第二开关的漏极与所述第一开关的源极连接；所述第一稳压二极管的负极通过第五电阻与所述高压输入端连接。优选的，所述控制电路包括第一稳压二极管，所述开关电路包括N个第一开关和一个第二开关，N为大于I的自然数；第I个所述第一开关的漏极通过并联的第一电阻和第二电阻与所述高压输入端连接，第I个所述第一开关的源极通过第I个第三电阻与第I个所述第一开关的栅极连接，第I个所述第一开关的栅极通过第I个第一二极管、第2个第一二极管和第四电阻与所述第一稳压二极管的负极连接；第2个所述第一开关的漏极与第I个所述第一开关的源极连接，第2个所述第一开关的源极通过第2个第三电阻与第2个所述第一开关的栅极连接，第2个所述第一开关的栅极通过所述第2个第一二极管和所述第四电阻与所述第一稳压二极管的负极连接，以此类推；所述第二开关的源极与所述第一稳压二极管的正极连接，所述第二开关的栅极通过所述第四电阻与所述第一稳压二极管的负极连接，所述第二开关的漏极与第N个所述第一开关的源极连接；所述第一稳压二极管的负极通过第五电阻与所述高压输入端连接。优选的，所述储能电路包括第一电容，所述第一电容的正极与所述第二开关的源极连接，所述第一电容的负极接地。优选的，所述锁存电路包括第二稳压二极管、第三开关和第四开关；所述第二稳压二极管的负极与所述第一电容的正极连接，所述第二稳压二极管的正极通过第六电阻与所述第一电容的负极连接；所述第三开关的栅极通过第七电阻与所述第二开关的栅极连接，所述第三开关的漏极与所述第二开关的源极连接，所述第三开关的源极与所述第四开关的栅极连接；所述第四开关的栅极与所述第二稳压二极管的正极连接，所述第四开关的漏极与所述第三开关的栅极连接，所述第四开关的源极与所述第一电容的负极连接，所述第四开关的栅极还通过第二电容与所述第四开关的源极连接；其中，所述第三开关为P型晶体管，所述第四开关为N型晶体管。优选的，所述节流电路包括恒流器件、发光器件、第二二极管、第三稳压二极管和第三电容；所述恒流器件的输入端与所述第一电容的正极连接，所述恒流器件的输出端与所述发光器件的正极连接，所述发光器件的负极与所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极与所述第三稳压二极管的负极连接，所述第三稳压二极管的正极接地；所述恒流器件的输入端为所述节流电路的输入端，所述第二二极管的负极与所述第三稳压二极管的负极的连接端为所述节流电路的输出端；所述第三电容的一端与所述第三稳压二极管负极连接、另一端与所述第三稳压二极管的正极连接。优选的，所述高位取能装置还包括第四稳压二极管、第五稳压二极管、第六稳压二极管和第七稳压二极管；所述第四稳压二极管的负极与所述第一开关的漏极连接，所述第四稳压二极管的正极与所述第一开关的源极连接；所述第五稳压二极管的负极与所述第二开关的漏极连接，所述第五稳压二极管的正极与所述第一开关的源极连接；所述第六稳压二极管的负极与所述第一开关的栅极连接，所述第六稳压二极管的正极与所述第一开关的源极连接；所述第七稳压二极管的负极与所述第一电容的正极连接，所述第七稳压二极管的正极与所述第一电容的负极连接。优选的，所述储能电路还包括第八稳压二极管、第三二极管和第四电容；所述第八稳压二极管的负极与所述第一电容的正极连接、正极与所述第三二极管的正极连接；所述第三二极管的负极与所述第四电容的正极连接，所述第四电容的负极与所述第一电容的负极连接。一种直流高压电源，包括直流可调电压源、主电容、开关器件及其驱动电路，还包括如上任一项所述的高位取能装置，所述高位取能装置的高压输入端与所述开关器件的阳极连接，所述高位取能装置的低压输出端与所述驱动电路的输入端连接，以通过储能电路向所述驱动电路供电。—种高位取能装置的供电方法，应用于如上任一项所述的高位取能装置，包括:控制电路控制开关电路中的开关导通，以通过尚压输入端向储能电路充电； 在所述储能电路充电完成后，锁存电路通过控制所述开关关断来控制所述高压输入端停止向所述储能电路充电；节流电路对所述储能电路输出的电流进行节流恒压处理，并将处理后的电流输出至低压输出端。与现有技术相比，本专利技术所提供的技术方案具有以下优点:本专利技术所提供的，采用两根导线将高位取能装置的高压输入端与开关器件的阳极连接，将低压输出端与驱动电路的输入端连接即可实现高位取能装置与直流高压电源的连接，接线方式较为简单；并且，本专利技术中的开关电路包括至少两个串联的开关，因此，高位取能装置的工作电压范围主要取决于这些开关的耐压值，也就是说，只要开关的耐压值足够高，就可以大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高位取能装置，其特征在于，包括高压输入端、低压输出端、取能电路、储能电路、锁存电路和节流电路；所述取能电路包括开关电路和与所述开关电路连接的控制电路，所述开关电路的输入端与高压输入端连接、输出端与所述储能电路连接，所述开关电路包括至少两个串联的开关，所述控制电路通过控制所述开关的导通来控制所述高压输入端向所述储能电路充电；所述锁存电路与所述储能电路和所述开关电路连接，用于在所述储能电路充电完成后，通过控制所述开关的关断来控制所述高压输入端停止向所述储能电路充电；所述节流电路的输入端与所述储能电路连接、输出端与所述低压输出端连接，用于对所述储能电路输出的电流进行节流恒流处理，并将处理后的电流输出至所述低压输出端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐柳生，任亚东，颜骥，吴煜东，孙文伟，张西应，石铿，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43