一种高压电容充电及放电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高压电容充电及放电装置，它可应用于电子除颤仪电源系统，它由变压器、功率MOS管、控制芯片、欠压锁定电路、过压锁定电路、电流检测电路、充电信号电路、高压电容、全桥IGBT电路、IGBT驱动电路、放电电极组成。直流输入电压进入由变压器1、功率MOS管2组成的反激式电源的功率主电路，欠压锁定电路4、过压锁定电路5、电流检测电路6、充电信号电路7构成控制芯片3的外围电路，由控制芯片3产生驱动功率MOS管2的开关信号，实现电压变换，给高压电容8充电，高压电容8储存的电能经由全桥IGBT电路9放电。

A high voltage capacitor charging and discharging device

【技术实现步骤摘要】
一种高压电容充电及放电装置
本技术涉及开关电源领域的一种高压电容充电及放电装置。
技术介绍
该高压电容充电及放电装置应用于电子除颤仪电源系统，应当具备短时间内将高压电容充电到一定电压的能力，并根据给定的放电信号实现放电，达到电击除颤的目的。本技术与现有技术相比优势在于高压电容充电的快速性，可达到毫秒极。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于实现高压电容的快速充电，并按照设定的时序利用全桥IGBT电路实现放电。本技术所要解决的技术问题是由以下技术方案实现的：一种高压电容充电及放电装置，包括变压器1、功率MOS管2、控制芯片3、欠压锁定电路4、过压锁定电路5、电流检测电路6、充电信号电路7、高压电容8、全桥IGBT电路9、IGBT驱动电路10和放电电极11；直流输入与变压器1的第一原边绕组相连；变压器1的第二原边绕组与功率MOS管2的漏极双向连接，副边绕组与高压电容8的输入端口相连；欠压锁定电路4分别与控制芯片3的欠压锁定1端口和欠压锁定2端口相连，过压锁定电路5分别与控制芯片3的过压锁定1端口和过压锁定2端口相连，电流检测电路6分别与控制芯片3的电流检测负端口和电流检测正端口相连，充电信号电路7与控制芯片3的充电信号端口相连；控制芯片3的输出端口与功率MOS管2的栅极相连；高压电容8的输出端口与全桥IGBT电路9的输入端口相连；全桥IGBT电路9的输出端口与放电电极11的输入端口相连；放电电极11的输出端口与外部相连；IGBT驱动电路10的输入端口与外部相连，输出端口与全桥IGBT电路9的两个桥臂的中点相连。其中，所述的变压器1为隔离变压器，匝比为1:10。其中，所述的功率MOS管2采用MOSFET。其中，所述的高压电容8采用电容并联，耐压为2000V,容量为200μF。其中，所述的IGBT驱动电路10采用4组隔离15V电压供电，驱动全桥IGBT电路9，全桥IGBT电路9采用耐压1700V的IGBT模块。本技术相比
技术介绍
具有如下优点：1、本技术可设置高压电容的充电电压，以达到提供不同除颤能量的目的；2、本技术可实现高压电容的快速充电(ms级)；附图说明图1是本技术的电原理方框图；图2是本技术的电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步详细的介绍。参照图1，本技术由变压器1、功率MOS管2、控制芯片3、欠压锁定电路4、过压锁定电路5、电流检测电路6、充电信号电路7、高压电容8、全桥IGBT电路9、IGBT驱动电路10和放电电极11组成。本技术的工作电压范围为12V至24V，高压电容充电电压至1500V，充电时间小于1s。图1是本技术的电原理方框图，实施例按图1连接线路。直流输入与变压器1的第一原边绕组相连；变压器1的第二原边绕组与功率MOS管2的漏极双向连接，副边绕组与高压电容8的输入端口相连；欠压锁定电路4与控制芯片3的2脚欠压锁定1端口UVLO1和4脚欠压锁定2端口UVLO2相连，过压锁定电路5与控制芯片3的3脚过压锁定1端口OVLO1和5脚过压锁定2端口OVLO2相连，电流检测电路6与控制芯片3的11脚电流检测负端口CSN和12脚电流检测正端口CSP相连，充电信号电路7与控制芯片3的8脚充电信号端口CHARGE相连；控制芯片3的输出端口与功率MOS管2的栅极相连；高压电容8的输出端口与全桥IGBT电路9的输入端口相连；全桥IGBT电路9的输出端口与放电电极11的输入端口相连；放电电极11的输出端口与外部相连；IGBT驱动电路10的输入端口与外部相连，输出端口与全桥IGBT电路9的两个桥臂的中点相连。参照图2，本技术的变压器1为T1,功率MOS管2为Q1和Q2，控制芯片3为U1，欠压锁定电路4由R6和R10组成，过压锁定电路5由R9和R11组成，电流检测电路6由R7和R8组成，高压电容8由C5、C8、C9、C10组成，全桥IGBT电路9由Q3A和Q4A组成。本技术的变压器1的作用是实现输入输出隔离，为隔离变压器，匝比为1:10，其原边储能，进而耦合到副边再整流滤波。实施例采用隔离变压器，型号为：GA3460-BL，生产厂家为线艺。本技术的功率MOS管2是反激式电源变换器主电路中的开关器件。实施例采用MOSFET即Q1和Q2，型号为：STW45N65M5，生产厂家为意法半导体。本技术的控制芯片3是反激电源变换器的核心控制芯片，综合处理过压、欠压、电流检测等信号产生输出功率MOS管2的驱动信号。型号为：LT3751EFE，生产厂家为凌力特尔。本技术的欠压锁定电路4的作用是设置装置的欠压锁定电压，如图2，实施例采用在控制芯片3的2脚和4脚与Vcc(输入电压)之间串接电阻来实现。本技术的过压锁定电路5的作用是设置装置的过压锁定电压，如图2，实施例采用在控制芯片3的3脚和5脚与Vcc(输入电压)之间串接电阻来实现。本技术的电流检测电路6的作用设置反激电源变换器变压器原边的电流上升最大值。如图2所示，实施例采用在控制芯片3的11脚和12脚之间设置采样电阻来实现。本技术的充电信号电路7的作用是给装置一个单次有效的充电信号。如图2，实施例采用给控制芯片3的8脚一个5V电平来实现。1、本技术的高压电容8的作用是储能，储存的能量通过全桥IGBT电路9释放实现电击，型号为：CD298-400V-220μF，生产厂家为江西联晟。采用电容并联，耐压为2000V,容量为200μF。本技术的全桥IGBT电路9采用耐压1700V的IGBT模块，作用是给高压电容提供放电通路。如图2，实施例采用在2个IGBT模块组成，型号是：FF150R17KE4，生产厂家是英飞凌。本技术的IGBT驱动电路10采用4组隔离15V电压供电，作用是接收给定的放电时序信号，并提供给全桥IGBT电路9合适的驱动信号。型号为：1EDI20I12AF，生产厂家是英飞凌。本技术的简要工作原理如下：直流输入电压进入由变压器1、功率MOS管2组成的反激式电源的功率主电路，欠压锁定电路4、过压锁定电路5、电流检测电路6、充电信号电路7构成控制芯片3的外围电路，由控制芯片3产生驱动功率MOS管2的开关信号，实现电压变换，给高压电容8充电，高压电容8储存的电能经由全桥IGBT电路9放电。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压电容充电及放电装置，包括变压器(1)、功率MOS管(2)、控制芯片(3)、欠压锁定电路(4)、过压锁定电路(5)、电流检测电路(6)、充电信号电路(7)、高压电容(8)、全桥IGBT电路(9)、IGBT驱动电路(10)和放电电极(11)；其特征在于：直流输入与变压器(1)的第一原边绕组相连；变压器(1)的第二原边绕组与功率MOS管(2)的漏极双向连接，副边绕组与高压电容(8)的输入端口相连；欠压锁定电路(4)分别与控制芯片(3)的欠压锁定1端口和欠压锁定2端口相连；过压锁定电路(5)分别与控制芯片(3)的过压锁定1端口和过压锁定2端口相连；电流检测电路(6)分别与控制芯片(3)的电流检测负端口和电流检测正端口相连；充电信号电路(7)与控制芯片(3)的充电信号端口相连；控制芯片(3)的输出端口与功率MOS管(2)的栅极相连；高压电容(8)的输出端口与全桥IGBT电路(9)的输入端口相连；全桥IGBT电路(9)的输出端口与放电电极(11)的输入端口相连；放电电极(11)的输出端口与外部相连；IGBT驱动电路(10)的输入端口与外部相连，输出端口与全桥IGBT电路(9)的两个桥臂的中点相连。...

【技术特征摘要】
1.一种高压电容充电及放电装置，包括变压器(1)、功率MOS管(2)、控制芯片(3)、欠压锁定电路(4)、过压锁定电路(5)、电流检测电路(6)、充电信号电路(7)、高压电容(8)、全桥IGBT电路(9)、IGBT驱动电路(10)和放电电极(11)；其特征在于：直流输入与变压器(1)的第一原边绕组相连；变压器(1)的第二原边绕组与功率MOS管(2)的漏极双向连接，副边绕组与高压电容(8)的输入端口相连；欠压锁定电路(4)分别与控制芯片(3)的欠压锁定1端口和欠压锁定2端口相连；过压锁定电路(5)分别与控制芯片(3)的过压锁定1端口和过压锁定2端口相连；电流检测电路(6)分别与控制芯片(3)的电流检测负端口和电流检测正端口相连；充电信号电路(7)与控制芯片(3)的充电信号端口相连；控制芯片(3)的输出端口与功率MOS管(2)的栅极相连；高压电容(8)的输出端口与全桥IGBT电...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鑫，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：新型
国别省市：河北,13