大功率高压电源快速短路保护装置制造方法及图纸

一种大功率高压电源快速短路保护装置，属于电力电子领域的电源分支。六个交流电子开关K11、K12、K21、K22、K31、K32，三个霍尔电流检测器H11、H21、H31，电流取样功率管驱动控制单元，十二脉整流电路，调整管和稳压稳流控制单元。三相工频电源A、B、C分别和大功率交流电子开关K11、K21、K31的一端相连接，电子开关K11、K21、K31的另一端分别与霍尔电流检测器H11、H21、H31的一端相连接，霍尔电流检测器H11、H21、H31的另一端分别与高压变压器的初级a相绕组的a1端、b相绕组的b1端、c相绕组的c1端相连接；本电源过载或短路时，本电源发生过载或短路时，能快速切断交流输入电源和快速释放变压器电磁能量以保护机内功率器件或负载设备。

【技术实现步骤摘要】
大功率高压电源快速短路保护装置
本专利技术属于电力电子领域的电源分支，是提供一种大功率高压电源发生过载或短路时快速切断交流输入电源和快速释放变压器电磁能量以保护机内功率器件或负载设备的一种装置。
技术介绍
传统的大功率高压电源一般都是禁止短路的，因为半导体功率器件，在发生过载的时间超过几十微秒时，就可能造成器件的损坏。而传统的大功率高压电源发生过载或短路的保护方法是依靠接触器的触点断开或关断可控硅来切断输入工频电源的，由于切断工频电源的时间在十毫秒?几十毫秒之间，对大功率高压电源内部的大功率半导体器件或负载设备内部的大功率半导体器件是起不到有效的保护作用的。其次，传统的低压小功率电源常常采用限流的方法实现电源短路保护，但这种简单的方法用于大功率高压电源的短路保护是完全失效的，因为在短路瞬间，由电网和高压变压器所提供的高电压和大电流会全部加在电源的调整管上，使调整管瞬间毁坏。在大功率高压电源的使用过程中，常常因电源内部故障、用户负载内部故障、用户在调试自身设备的过程中，因人工操作不慎等原因而造成电源过载或短路，从而损坏电源本身或损坏用户设备的事会经常发生，有的负载例如速调管等，其价值在几十万元以上，一旦损坏其经济损失是很大的。因此，需要一种能够快速有效的保护措施来保护电源设备或用户设备。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种大功率高压电源快速短路保护装置。本专利技术包括一个大功率高压变压器，六个交流电子开关K11、K12、K21、K22、K31、K32，三个霍尔电流检测器H11、H21、H31，电流取样功率管驱动控制单元，十二脉整流电路，调整管和稳压稳流控制单元。三相工频电源A、B、C分别和大功率交流电子开关KU、K21、K31的一端相连接，所述电子开关K11、K21、K31的另一端分别与霍尔电流检测器Η11、Η21、Η31的一端相连接，所述霍尔电流检测器Η11、Η21、Η31的另一端分别与高压变压器的初级a相绕组的al端、b相绕组的bl端、c相绕组的Cl端相连接，所述高压变压器的初级a相绕组的a2端与b相绕组的bl端相连接，所述高压变压器的b相绕组的b2端与c相绕组的Cl端相连接，所述高压变压器的c相绕组的c2端与a相绕组的al端相连接； 在高压变压器的初级a相绕组的al端接电子开关K12的一端，所述电子开关K12的另一端接所述高压变压器的初级a相绕组的a2端，所述高压变压器的初级b相绕组的bl端接电子开关K22的一端，所述电子开关K22的另一端接所述高压变压器的初级b相绕组的b2端；所述高压变压器的初级c相绕组的Cl端接电子开关K32的一端，所述电子开关K32的另一端接所述高压变压器的初级c相绕组的c2端。所述高压变压器的次级绕组a3a4、b3b4、c3c4按三角形接法，其三个输出端与十二脉整流电路的三个输入端相连接，所述高压变压器的次级绕组a5a6、b5b6、c5c6按星形接法，其三个输出端与所述十二脉整流电路的另三个输入端相连接，所述十二脉整流电路的输出正端与调整管V41的集电极相连，所述调整管V41的发射极与电源输出正端子相连接。所述十二脉整流电路的输出负端与所述电源输出负端子相连接，所述调整管V41为绝缘栅双极型晶体管。所述霍尔电流检测器H11、H21、H31的输出信号送入电流取样功率管驱动单元，所述电流取样功率管驱动单元的输出信号送入电子开关K11、K21、K31、K12、K22、K32的控制端，所述电子开关Κ11、Κ21、Κ31、Κ12、Κ22、Κ32的通断状态受所述电流取样功率管驱动单元控制，稳压稳流控制单元的输出信号送入调整管V41的栅极，所述调整管V41的工作状态受所述稳压稳流控制单元控制。本专利技术所述的快速交流电子开关Κ11、Κ21、Κ31、Κ12、Κ22、Κ32，分别是由一个单相整流桥和一个大功率开关器件所组成。所述单相整流桥是由四个二极管组成，所述大功率开关器件为绝缘栅双极型晶体管。所述十二脉整流电路是由两组三相整流桥所组成，所述调整管V41为绝缘栅双极型晶体管。A相工频电源和二极管Dll的正极、二极管D12的负极相连接，所述二极管Dll的负极、二极管D13的负极和绝缘栅双极型晶体管Vll的集电极相连接，所述二极管D12的正极、二极管D14的正极和所述绝缘栅双极型晶体管Vll的发射极相连接，所述二极管D14的负极、所述二极管D13的正极和霍尔电流检测器Hll的一端相连接，所述霍尔电流检测器Hll的另一端与高压变压器的初级a相绕组的al端相连接，所述高压变压器的初级a相绕组的a2端与二极管D15的正极、二极管D16的负极相连接，所述二极管D15的负极、二极管D17的负极和绝缘栅双极型晶体管V12的集电极相连接，二极管D16的正极、二极管D18的正极和所述绝缘栅双极型晶体管V12的发射极相连接，所述二极管D18的负极、所述二极管D17的正极与所述高压变压器的初级a相绕组的al端相连接。B相工频电源和二极管D21的正极、二极管D22的负极相连接，所述二极管D21的负极、二极管D23的负极和绝缘栅双极型晶体管V21的集电极相连接，所述二极管D22的正极、二极管D24的正极和所述绝缘栅双极型晶体管V21的发射极相连接，所述二极管D24的负极、所述二极管D23的正极和霍尔电流检测器H21的一端相连接，所述霍尔电流检测器H21的另一端与高压变压器的初级b相绕组的bl端相连接，所述高压变压器的初级b相绕组的b2端与二极管D25的正极、二极管D26的负极相连接，所述二极管D25的负极、二极管D27的负极和绝缘栅双极型晶体管V22的集电极相连接，二极管D26的正极、二极管D28的正极和所述绝缘栅双极型晶体管V22的发射极相连接，所述二极管D28的负极、所述二极管D27的正极与高压变压器的初级b相绕组的bl端相连接。C相工频电源和二极管D31的正极、二极管D32的负极相连接，所述二极管D31的负极、二极管D33的负极和绝缘栅双极型晶体管V31的集电极相连接，所述二极管D32的正极、二极管D34的正极和所述绝缘栅双极型晶体管V31的发射极相连接，所述二极管D34的负极、所述二极管D33的正极和所述霍尔电流检测器H31的一端相连接，所述霍尔电流检测器H31的另一端与高压变压器的初级c相绕组的Cl端相连接，所述高压变压器的初级c相绕组的c2端与二极管D35的正极、二极管D36的负极相连接，所述二极管D35的负极、二极管D37的负极和绝缘栅双极型晶体管V32的集电极相连接，二极管D36的正极、二极管D38的正极和所述绝缘栅双极型晶体管V32的发射极相连接，所述二极管D38的负极、所述二极管D37的正极与所述高压变压器的初级c相绕组的Cl端相连接。霍尔电流检测器H11、H21、H31的输出信号送入电流取样功率管驱动单元，所述电流取样功率管驱动单元的输出信号送入绝缘栅双极型晶体管VI1、V21、V31的栅极，高压变压器的初级a相绕组的a2端与b相绕组的bl端相连接，所述高压变压器的初级b相绕组的b2端与c相绕组的Cl端相连接，所述高压变压器的初级c相绕组的c2端与a相绕组的a I端相连接。本专利技术所述的高压变压器的次级共有a3 a4、b3 b4、c3 c4、a5a6、b5b6、c5c6六本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率高压电源快速短路保护装置，其特征是：包括一个大功率高压变压器，六个交流电子开关K11、K12、K21、K22、K31、K32，三个霍尔电流检测器?H11、H21、H31，电流取样功率管驱动控制单元，十二脉整流电路，调整管和稳压稳流控制单元；其特征还在于三相工频电源A、B、C分别和大功率交流电子开关K11、K21、K31的一端相连接，所述电子开关K11、K21、K31的另一端分别与霍尔电流检测器H11、H21、H31的一端相连接，所述霍尔电流检测器H11、H21、H31的另一端分别与高压变压器的初级a相绕组的a1端、b?相绕组的b1端、c?相绕组的c1端相连接，所述高压变压器的初级a相绕组的a2端与b?相绕组的b1端相连接，所述高压变压器的b?相绕组的b2端与c?相绕组的c1端相连接，所述高压变压器的?c?相绕组的c2端与a相绕组的a1端相连接；在高压变压器的初级a相绕组的a1端接电子开关K12的一端，所述电子开关K12的另一端接所述高压变压器的初级a相绕组的a2端，所述高压变压器的初级b相绕组的b1端接电子开关K22的一端，所述电子开关K22的另一端接所述高压变压器的初级b相绕组的b2端；所述高压变压器的初级c相绕组的c1端接电子开关K32的一端，所述电子开关K32的另一端接所述高压变压器的初级c相绕组的c2端；所述高压变压器的次级绕组a3a4、b3b4、c3c4按三角形接法，其三个输出端与十二脉整流电路的三个输入端相连接，所述高压变压器的次级绕组a5a6、b5b6、c5c6按星形接法，其三个输出端与所述十二脉整流电路的另三个输入端相连接，所述十二脉整流电路的输出正端与调整管V41的集电极相连，所述调整管V41的发射极与电源输出正端子相连接；所述十二脉整流电路的输出负端与所述电源输出负端子相连接，所述调整管V41为绝缘栅双极型晶体管；所述霍尔电流检测器H11、H21、H31的输出信号送入电流取样功率管驱动单元，所述电流取样功率管驱动单元的输出信号送入电子开关K11、K21、K31、K12、K22、K32的控制端，所述电子开关K11、K21、K31、K12、K22、K32的通断状态受所述电流取样功率管驱动单元控制，稳压稳流控制单元的输出信号送入调整管V41的栅极，所述调整管V41的工作状态受所述稳压稳流控制单元控制。...

【技术特征摘要】
1.一种大功率高压电源快速短路保护装置，其特征是:包括一个大功率高压变压器，六个交流电子开关1(11、1(12、1(21、1(22、1(31、1(32，三个霍尔电流检测器H11、H21、H31，电流取样功率管驱动控制单元，十二脉整流电路，调整管和稳压稳流控制单元；其特征还在于三相工频电源A、B、C分别和大功率交流电子开关K11、K21、K31的一端相连接，所述电子开关Kl 1、Κ21、Κ31的另一端分别与霍尔电流检测器Hl 1、Η21、Η31的一端相连接，所述霍尔电流检测器Η11、Η21、Η31的另一端分别与高压变压器的初级a相绕组的al端、b相绕组的bl端、c相绕组的Cl端相连接，所述高压变压器的初级a相绕组的a2端与b相绕组的bl端相连接，所述高压变压器的b相绕组的b2端与c相绕组的Cl端相连接，所述高压变压器的c相绕组的c2端与a相绕组的al端相连接； 在高压变压器的初级a相绕组的al端接电子开关K12的一端，所述电子开关K12的另一端接所述高压变压器的初级a相绕组的a2端，所述高压变压器的初级b相绕组的bl端接电子开关K22的一端，所述电子开关K22的另一端接所述高压变压器的初级b相绕组的b2端；所述高压变压器的初级c相绕组的Cl端接电子开关K32的一端，所述电子开关K32的另一端接所述高压变压器的初级c相绕组的c2端；所述高压变压器的次级绕组a3a4、b3b4、c3c4按三角形接法，其三个输出端与十二脉整流电路的三个输入端相连接，所述高压变压器的次级绕组a5a6、b5b6、c5c6按星形接法，其三个输出端与所述十二脉整流电路的另三个输入端相连接，所述十二脉整流电路的输出正端与调整管V41的集电极相连，所述调整管V41的发射极与电源输出正端子相连接；所述十二脉整流电路的输出负端与所述电源输出负端子相连接，所述调整管V41为绝缘栅双极型晶体管； 所述霍尔电流检测器H11、H21、H31的输出信号送入电流取样功率管驱动单元，所述电流取样功率管驱动单元的输出信号送入电子开关K11、K21、K31、K12、K22、K32的控制端，所述电子开关Κ11、Κ21、Κ31、Κ12、Κ22、Κ32的通断状态受所述电流取样功率管驱动单元控制，稳压稳流控制单元的输出信号送入调整管V41的栅极，所述调整管V41的工作状态受所述稳压稳流控制单元控制。2.根据权利I要求所述的一种大功率高压电源快速短路保护装置电路其特征在于所述快速交流电子开关1(11、1(21、1(31、1(12、1(22、1(32，分别是由一个单相整流桥和一个大功率开关器件所组成，所述单相整流桥是由四个二极管组成，所述大功率开关器件为绝缘栅双极型晶体管，所述十二脉整流电路是由两组三相整流桥所组成，所述调整管V41为绝缘栅双极型晶体管； A相工频电源和二极管DlI的正极、二极管D12的负极相连接，所述二极管DlI的负极、二极管D13的负极和绝缘栅双极型晶体管Vll的集电极相连接，所述二极管D12的正极、二极管D14的正极和所述绝缘栅双极型晶体管Vll的发射极相连接，所述二极管D14的负极、所述二极管D13的正极和霍尔电流检测器Hll的一端相连接，所述霍尔电流检测器Hll的另一端与高压变压器的初级a相绕组的al端相连接，所述高压变压器的初级a相绕组的a2端与二极管D15的正极、二极管D16的负极相连接，所述二极管D15的负极、二极管D17的负极和绝缘栅双极型晶体管V12的集电极相连接，二极管D16的正极、二极管D18的正极和所述绝缘栅双极型晶体管V12的发射极相连接，所述二极管D18的负极、所述二极管D17的正极与所述高压变压器的初级a相绕组的al端相连接； B相工频电源和二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文弟，夏建中，徐君龙，
申请(专利权)人：扬州双鸿电子有限公司，扬州西康尼克电气机械有限公司，
类型：发明
国别省市：