专利名称：大功率直流稳压稳流电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直流电源，尤其涉及一种大功率直流稳压稳流电源。
本实用新型是对由本申请人申请的ZL97213524.3号专利的改进。原专利存在电路较复杂，只能得到一种电源一电压源，对输出电压低于220V的工况下也要采用笨重的变压器等缺陷。
本实用新型的目的在于克服上述大功率稳压电源所存在的缺陷，提供一种可输出直流电压和直流电流两种电源，电路更加简单，输出的电压电流可连续调节，在输出电压低于220V的工况下，可省去变压器的大功率直流稳压稳流电源。
本实用新型的目的是通过以下方式实现的该大功率直流稳压稳流电源包括控制电路、直流电压形成电路、过压过流报警保护电路、短路报警保护电路、输出直流电压电流的数字显示系统，其特征是由直流电压电流形成电路取代直流电压形成电路，直流电压电流形成电路由主直流电压电流形成电路、辅助直流电压电流形成电路和直流电压电流滤波电路构成，主直流电压电流形成电路由电阻R25、二极管D26、D27、D29、D30、D34、电容C11、C13、双向可控硅BCR1、变压器B2次级和开关K2组成；辅助直流电压电流形成电路由电阻R25、二极管D26、D27、D28、D31、D32、D33电容C11、C12、双向可控硅BCR1、变压器B2次级、开关管IGBT组成；直流电压电流滤波电路由电容C13、变压器B4初级组成。
在本实用新型中，当将其用于输出电压低于220V的工况下时，可采用简化直流电压电流形成电路，省去变压器，该简化的直流电压电流形成电路由双向可控硅BCR2、二极管D35、D36、D37、D38、D39、D40、电容C15、C16、Cp1、CQ1组成。
在本实用新型中，适用于输出电压低于220V工况，不用变压器的另一种简化直流电压电流形成电路由双向可控硅BCR3、二极管D45、D46、D47、D48、D49、D50、D52、电容C20、CP21、CP22、CQ21、CQ22组成。
在本实用新型中，通过电感LA、LB、LC将三个单相大功率直流稳压稳流电源与三相交流电源连接即可构成三相大功率直流稳压稳流电源。
在本实用新型中，如输出电压低于380V，则可省去变压器，采用简化三相直流电压电流形成电路，该电路由二极管D54、D55、D56、D57、D58、电容C21、C22、CP3、CQ3组成。
本实用新型的大功率直流稳压稳流电源既可以作为直流电压源，也可以作为电流源；既可以输出工业上所需的高压、大电流，也可以输出低压、小电流；适用于工业、科研等部门。
本实用新型与ZL97213524.3稳压电压相比有以下突出的特点1、采用了LM324、NE555等集成电路采用全波整流后再开关电路，使控制电路省了一半；2、辅助直流电压电流形成电路采用全波整流后再开关电路，使控制电路省了一半；3、改变了反馈电压的来源，从而得到了两种电源——电压源和电流源；4、在电源输入端采用了双向可控硅调压电路，使输出电压电流可连续调节，5、由于压控振荡器受三路电压、电流控制、控制电路又采用了运算放大器电路，在负载变动时，稳压性能得到提高；6、对输出直流电压低于220V(单相)或380V(三相)的电源可采用简化直流电压电流形成电路，省略了笨重的变压器，大大降低了电源重量。
本实用新型的具体结构由附图和实施例给出。
图1为本实用新型单相大功率直流稳压稳流电源的电路原理图；图2为本实用新型三相大功率直流稳压稳流电源的电路原理图；图3为本实用新型输出电压低于220V工况下的简化单相直流电压电流形成电路图；图4为本实用新型输出电压低于220V工况下的简化单相直流电压电流形成电路图；图5为本实用新型输出电压低于380V工况下的简化三相直流电压电流形成电路图；图6为本实用新型的简化辅助直流电压源电路图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作更为详细的说明。
实施例1参照图1，该大功率直流稳压稳流电源由控制电路、直流电压电流形成电路、过压过流报警保护电路、短路报警保护电路和输出直流电压电流的数字显示系统五部分组成。
控制电路包括辅助直流电压源、压控振荡放大电路和控制压控振荡放大电路的控制电压电流形成电路。辅助直流电压源由变压器B1、二极管D1、D2、D3、D4、D5、电容C1、C2、C3、C4、三极管BG1和集成块7812构成，其作用是产生整个控制电路所需的直流电压。压控振荡放大电路由集成块NE555、电阻R6、R8、R9、R10、R11、二极管D8、D9、D10、D60、D61、电容C6、C7、C8、C9和增强型场效应管NMOS1构成，其作用是产生频率受控制电压电流控制的方波，并加以放大。
控制压控振荡放大电路的控制电压电流形成电路由a、b、c、d、e五部分组成，a部分由电阻R1、R2、R3、R4、R5、二极管D6、D7、电容C5及运算放大器(1、2、3)构成；其作用是产生反映电源电压波动的控制电压；b部分由电阻R12、R13、R14、R15、二极管D12、D13、D14、D15、开关K1和运算放大器(5、6、7)构成，其作用是产生反映输出直流电压波动的控制电压；c部分由电阻R7、R12、R13、R14、R16、R18、二极管D12、D13、D14、D15、D16、D17、D18、开关K1、运算放大器(5、6、7)和运算放大器(12、13、14)构成，其作用是产生反映输出直流电压波动的控制电流；d部分由电阻R13、R14、R15、R20、R21、二极管D12、D13、D14、D21、D22、电容C14、开关K1、变压器B4初级、运算放大器(5、6、7)和运算放大器(8、9、10)构成，其作用是产生反映输出电流变化的控制电压；e部分由电阻R7、R13、R14、R15、R16、R20、R21、二极管D12、D13、D14、D15、D16、D17、D18、D21、D2、D43、D59、电容C14、开关K1、变压器B4初级、运算放大器(5、6、7)、运算放大器(8、9、10)和运算放大器(12、13、14)构成，其作用是产生反映输出电流变化的控制电流。
直流电压电流形成电路由主直流电压电流形成电路、辅助直流电压电流形成电路和直流电压电流滤波电路三部分组成，主直流电压电流形成电路由电阻R25、二极管D26、D27、D29、D30、D34、电容C11、C13、双向可控硅BCR1、变压器B2次级和开关K2构成；辅助直流电压电流形成电路电阻R25、二极管D26、D27、D28、D31、D32、D33、电容C11、C12、双向可控硅BCR1、变压器B3次级、开关管IGBT组成；直流电压电流滤波电路由电容C13、C14和变压器B4初级组成，其作用是滤去输出直流电压电流中的波动部分；D29、D30阳级接在B2次级以接地为中心的对称端钮上，D29、D30的阴极接一起后再与D32、D34的阳极、IGBT的发射极接在一起，D34的阴极接在C13的正极上，C13的负极接地，D28、D31的阳极通过K2接在B2次级以接地为中心的对称端钮上，D28、D31的阴极接在一起，再与D33的阳极、D32的阴极、IGBT的集电极接在一起，D33的阴极接在C12的正极上，C12的负极接地。
过压过流报警保护电路由电阻R17、R18、R19、二极管D19、D20、继电器J2和增强型场效应管NMOS2构成，其作用是当输出直流电压电流超过某个极限时，报警换档或断开电源。
短路报警保护电路由电阻R22、R23、R24、二极管D23、D24、D25、电容C10、继电器J1和增强型场效应管NMOS3构成，其作用是当输出端短路时，断开电源。
输出直流电压电流数字显示系统由电压数字显示装置K和电流数字显示装置L构成，其作用是显示输出电压电流的大小。
在本实用新型中，运算放大器(1、2、3)、(5、6、7)、(8、9、10)、(12、13、14)装在集成块LM324内。
实施例2参照图1、图3，该大功率直流稳压稳流电源的控制电路、过压过流报警保护电路、短路报警保护电路和输出直流电压电流的数字显示系统与实施例1相同，与实施例1不同的是采用了简化直流电压电流形成电路，省去了变压器。该简化直流电源形成电路由双向可控硅BCR2、二极管D35、D36、D37、D39、D40、电容C15、C16、CP1、CQ1组成，双向可控硅BCR2的阴极与D35的阴极、D37的阳极接在一起作为一端，D36的阴极与D38的阳极接在一起作为另一端接在220V电源上或接在无中心轴头的变压器的次级上，D35、D36的阳极联接点为本电路的接地点、D37、D38的阴极联接点E为输出端，E点为CQ1、D40、C15串联后接地，构成主直流电压电流形成电路；E点与CP、C39、C16串联后接地，与跨接在P、Q两点之间的开关管IGBT构成辅助直流电压电流形成电路。
权利要求1.一种大功率直流稳压稳流电源，包括控制电路、过压、过流报警保护电路、短路报警保护电路和输出直流电压电流的数字显示系统，其特征在于还包括直流电压电流形成电路，该电路由主直流电压电流形成电路、辅助直流电压电流形成电路和直流电压电流滤波电路三部分组成，主直流电压电流形成电路由电阻(R25)、二极管(D26)、(D27)、(D30)、(D34)、电容(C11)(C13)、双向可控硅(BCR1)、变压器(B2)次级和开关(K2)构成；辅助直流电压电流形成电路由电阻(R25)、二极管(D26)、(D27)、(D28)、(D31)、(D32)、(D33)、电容(C11)、(C12)、双向可控硅(BCR1)、变压器(B2)次级、开关管(IGBT)组成；直流电压电流滤波电路由电容(C13)、(C14)、变压器(B4)初级组成；(D29)、(D30)阳级接在(B2)次级以接地为中心的对称端钮上，(D29)、(D30)的阴极接在一起后再与(D32)、(D34)的阳极、(IGBT)的发射极接在一起，(D34)的阳极接在(C13)的正极上，(C13)的负极接地，(D28)、(D31)的阳极通过K2接在(B2)次级以接地为中心的对称端钮上，(D28)、(D31)的阴极接在一起，再与(D33)的阳极、(D32)的阴极、(IGBT)的集电极接在一起，(D33)的阴极接在(C12)的正极上，(C12)的负极接地。
2.根据权利要求1所述的大功率直流稳压稳流电源，其特征在于直流电压电流形成电路由双向可控硅(BCR2)、二极管(D35)、(D36)、(D37)、(D38)、(D39)、(D40)、电容(C15)、(C16)、(CP1)、(CQ1)组成，双向可控硅(BCR2)的阴极与(D35)的阴极、(D37)的阳极接在一起作为一端，(D36)的阴极与(D38)的阳极接在一起作为另一端接在220V的电源上或接在无中心抽头的变压器的次级上，(D35)、(D36)的阳极联接点为本电路的接地点，(D37)、(D38)的阴极联接点E为输出端，E点与(CQ1)、(D40)、(C15)串联后接地，构成主直流电压电流形成电路；E点与(CP)、(D39)、(C16)串联后接地，与跨接在P、Q两点之间的开关管(IGBT)构成辅助直流电压电流形成电路。
3.根据权利要求1所述的大功率直流稳压稳流电源，其特征在于直流电压电流形成电路由双向可控硅(BCR3)、二极管(D45)、(D46)、(D46)、(D47)、(D48)、(D49)、(D50)、(D51)、(D52)、(D53)、电容(C20)、(CP21)、(CP22)、(CQ21)、(CP2 2)、(CQ21)、(CQ22)组成，(BCR3)的阴极与(D45)的阴极，(D47)的阳极、(D49)的阴极、(D51)的阳极接在一起，(D47)的阴极与(CP21)的正极相接，(CP21)的负极接P点，(D48)的阴极与(CP22)的正极联接，(CP22)的负极接P点，(D45)、(D48)的阳极与(D49)、(D50)的阳极、(C20)的负极接在一起，构成本电路的接地点；(D46)的阴极、(D48)的阳极、(D50)的阴极、(D52)的阳极接在一起后再与220V电源或变压器次级中心抽头联接，(D51)的阴极与(CQ21)的正极接在一起，(CQ21)的负极接Q点，(D52)的阴极接(CQ22)的正极，(CQ22)的负极接Q点，Q点与(D53)的阳极相接，(D53)的阴极与(C20)的正极相接，(IGBT)跨接在P、Q之间，(D45)、(D48)的阴极、(D47)、(D51)的阳极作为一端，(D46)、(D50)的阴极(D48)、(D52)的阳极作为另一端接在220V电源上或接在无中心抽头的变压器的次级上。
5.根据权利要求1所述的大功率直流稳压稳流电源，其特征在于通过电感(LA)、(LB)、(LC)将三个单相三功率直流稳压稳流电源与三相交流电源联接构成三相大功率直流稳压稳流电源。
6.根据权利要求5所述的大功率直流稳压稳流电源，其特征在于直流电压电流形成电路为简化三相直流电压电流形成电路，由二极管(D54)、(D55)、(D56)、(D57)、(D58)、电容(C21)、(C22)、(CP3)、(CQ3)组成。
专利摘要一种大功率直流稳压稳流电源。包括控制电路、过压过流报警保护电路、短路报警保护电路、输出直流电压电流的数字显示系统和直流电压电流形成电路,该电源既可作为直流电压源,也可以作为电流源;既可以输出工业上所需的高压、大电流,也可以输出低压、小电流;适用于工业、种研等部门。该电源还具有电路简单,输出电压电流可连续调节,稳压性能好,重量轻等优点。
文档编号G05F1/46GK2407384SQ0020186
公开日2000年11月22日 申请日期2000年1月13日 优先权日2000年1月13日
发明者章祖文 申请人:章祖文