【技术实现步骤摘要】
本专利技术阐述了一种晶闸管可控整流缓充电路。应用于大功率电力电子设备的整流部分。
技术介绍
1、整流电路在电子设备中广泛应用。最简单的形式是一个整流桥，其输入端连接交流供电，输出端直接连接母线电容，然后为后续电路提供直流电。
2、由于电容的存在，这种电路在通电时会有一个短时的冲击电流。中小功率应用中会使用负温度系数的热敏电阻或使用pfc电路。而在大功率应用中，通常会在整流桥的输入端或输出端串接一个充电电阻。上电时，先通过电阻让电容缓慢充电，待母线电压升高到一定值后，再用接触器或晶闸管将充电电阻短路，然后进入正常工作模式。这种缓充电路在设计中被普遍应用，它的缺点是体积大，充电时间较长，存在短时的冲击电流，受供电电压波动影响较大，用于短路的接触器或晶闸管容易损坏。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种小体积，可控的大功率整流缓冲电路。将整流桥的上半部份二极管换成晶闸管，精确控制晶闸管的开通时间点，使对应的晶闸管在波动电压进入下降阶段且稍高于母线电压时打开。这样，相当于断续给电容充电，当母线电压接近交流电峰值电压时，控制晶闸管正常开通，完成缓冲上电。
2、本专利技术采用如下技术方案：一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路，包括：
3、主体整流电路，用于对三相电进行整流；
4、电源波形采样比较电路，用于对三相电源波形进行采样，与设定的阈值电压比较，得到触发信号a发送至晶闸管驱动脉冲生成电路，得到母线电压监测信号b转换为工作脉冲，输出至切换判
5、晶闸管驱动脉冲生成电路，用于根据触发信号a生成单稳态脉冲信号，转换为充电脉冲，发送至切换判定及延时电路；并将单稳态脉冲信号输出至驱动脉冲切换电路；
6、切换判定及延时电路，用于通过监视电源波形采样比较电路发送的工作脉冲和晶闸管驱动脉冲生成电路的充电脉冲，输出切换信号至驱动脉冲切换电路；
7、驱动脉冲切换电路，用于根据晶闸管驱动脉冲生成电路发送的单稳态脉冲信号和切换判定及延时电路发送的切换信号，进行信号选择，发送开关信号至晶闸管驱动电路；
8、晶闸管驱动电路，用于根据驱动脉冲切换电路的开关信号生成门级触发信号来驱动主体整流电路的晶闸管动作。
9、所述主体整流电路为三相整流电路；所述三相整流电路的三相输入端分别接入三相电，三相整流电路的输出并联有母线电容c1。
10、所述电源波形采样比较电路包括对于每相电顺次连接的采样电路和比较电路；
11、采样电路包括电阻r2、电阻r7、二极管s7、稳压二极管d6；a相、b相、c相中的任一相电依次经二极管s7、电阻r2、电阻r7后与比较电路连接，所述电阻r7并联有稳压二极管d6；
12、所述比较电路包括第一比较器、第二比较器、电阻r10、电阻r11；所述电阻r2与电阻r7的结点与第一比较器的反向输入端、第二比较器的反向输入端连接，母线正极作为控制电源的gnd与第二比较器的正向输入端连接、还通过电阻r10与第一比较器的正向输入端连接，所述第一比较器的正向输入端经电阻r11与控制电源连接；
13、所述第一比较器的输出端输出触发信号a，发送至晶闸管驱动脉冲生成电路，使晶闸管驱动脉冲生成电路产生单稳态脉冲经反相器转换为充电脉冲，发送至切换判定及延时电路；
14、所述第二比较器的输出端输出母线电压监测信号b，经反相器转换为工作脉冲，发送至切换判定及延时电路(5)。
15、所述切换判定及延时电路包括触发器u4a和触发器u4b；
16、所述触发器u4a，时钟引脚cp1接入工作脉冲，复位引脚cd1接入充电脉冲，反向输出端～o1接至第一或门的第一输入端、第三或门的第二输入端；第一或门的第二输入端与触发器u4b正向输出端o2、第二或门的第一输入端连接；第一或门的输出端与触发器u4a的输入端d1连接；正向输出端o1与第二或门的第二输入端连接；
17、所述触发器u4b，时钟引脚cp2接入工作脉冲，复位引脚cd2接入充电脉冲，输入端d2与第二或门输出端连接，反向输出端～o2与第三或门的第一输入端连接；所述第三或门输出端输出切换信号至驱动脉冲切换电路(6)。
18、一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路，还包括自举供电电路，用于产生一个浮于母线的直流电压作为控制电源，以给电源波形采样比较电路、晶闸管驱动脉冲生成电路、切换判定及延时电路、驱动脉冲切换电路、晶闸管驱动电路供电，包括二极管s11、电容c8、电阻r9、电容c9、二极管s12、电容c6、稳压二极管d2；
19、所述二极管s11、电阻r9、电容c9、二极管s12、依次连接，所述二极管s11阳极接入a相电，阴极通过电容c8接入c相电；所述二极管s12阳极通过稳压二极管d2接地，阴极通过电容c6接地；所述电容c6的两端电压作为供电电压。
20、一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路实现方法，包括以下步骤：
21、主体整流电路对三相电进行整流；
22、电源波形采样比较电路对三相电源波形进行采样，与设定的阈值电压比较，得到触发信号a发送至晶闸管驱动脉冲生成电路，得到母线电压监测信号b转换为工作脉冲，输出至切换判定及延时电路；
23、晶闸管驱动脉冲生成电路根据触发信号a生成单稳态脉冲信号，转换为充电脉冲，发送至切换判定及延时电路；并将单稳态脉冲信号输出至驱动脉冲切换电路；
24、切换判定及延时电路通过监视电源波形采样比较电路发送的工作脉冲和晶闸管驱动脉冲生成电路的充电脉冲，输出切换信号至驱动脉冲切换电路；
25、驱动脉冲切换电路根据晶闸管驱动脉冲生成电路发送的单稳态脉冲信号和切换判定及延时电路发送的切换信号，进行信号选择，发送开关信号至晶闸管驱动电路；
26、晶闸管驱动电路根据驱动脉冲切换电路的开关信号生成门级触发信号来驱动主体整流电路的晶闸管动作。
27、所述电源波形采样比较电路，执行以下步骤：
28、对于a相、b相、c相中的任一相，当相电压高于母线电压时，二极管s7导通，经电阻r2、电阻r7限流并分压，由稳压管d6消去超出阈值的电压峰值；在两个比较器的反向输入端得到一个不高于+15v的电压信号；当相电压低于母线电压时，二极管s7截止，比较器的反向输入端电压为0；
29、第二比较器的正向输入端直接连接母线，即输入电压为0；当相电压大于母线电压时其输出端翻转；
30、第一比较器的正向输入端为高于母线电压的固定值，当相电压大于母线设定值时其输出端翻转。
31、所述切换判定及延时电路，执行以下步骤：
32、触发器u4a和触发器u4b组成2位计数器；其上电为初始复位状态，反向输出端为逻辑1，第3或门输出为1，触发器u4a的d1端为1，u4b的d2端为0；当有工作脉冲时，u4a置位，同时d1端变为0，u4b不变，同时d2端变为1；如果下一次没有充电脉冲复本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路，其特征在于，所述主体整流电路(1)为三相整流电路；所述三相整流电路的三相输入端分别接入三相电，三相整流电路的输出并联有母线电容C1。
3.根据权利要求1所述的一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路，其特征在于，所述电源波形采样比较电路(2)包括对于每相电顺次连接的采样电路和比较电路；
4.根据权利要求1所述的一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路，其特征在于，所述切换判定及延时电路(5)包括触发器U4A和触发器U4B；
5.根据权利要求1所述的一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路，其特征在于，还包括自举供电电路(3)，用于产生一个浮于母线的直流电压作为控制电源，以给电源波形采样比较电路(2)、晶闸管驱动脉冲生成电路(4)、切换判定及延时电路(5)、驱动脉冲切换电路(6)、晶闸管驱动电路(7)供电，包括二极管S11、电容C8、电阻R9、电容C9、二极管S12、电容C6、稳压二极管D2；
6.一种
7.根据权利要求6所述的一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路实现方法，其特征在于，所述电源波形采样比较电路(2)，执行以下步骤：
8.根据权利要求6所述的一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路实现方法，其特征在于，所述切换判定及延时电路(5)，执行以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路实现方法其特征在于，所述切换判定及延时电路(5)，执行以下步骤：
10.根据权利要求6所述的一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路实现方法其特征在于，所述自举供电电路(3)的工作原理如下：
...【技术特征摘要】
1.一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路，其特征在于，所述主体整流电路(1)为三相整流电路；所述三相整流电路的三相输入端分别接入三相电，三相整流电路的输出并联有母线电容c1。
3.根据权利要求1所述的一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路，其特征在于，所述电源波形采样比较电路(2)包括对于每相电顺次连接的采样电路和比较电路；
4.根据权利要求1所述的一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路，其特征在于，所述切换判定及延时电路(5)包括触发器u4a和触发器u4b；
5.根据权利要求1所述的一种可用于大功率设备的可控整流缓冲电路，其特征在于，还包括自举供电电路(3)，用于产生一个浮于母线的直流电压作为控制电源，以给电源波形采样比较电路(2)、晶闸管驱动脉冲生成电路(4)、切换判...
【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，毛波，徐子衿，阎迟佳，于斌，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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