专利名称：电力直流系统高精度调压模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力直流系统调压模块，特别是一种电力直流系统高精度调压模块。
一般电力直流系统调压模块的调压方式，由于具有周边器件小、易实现、可靠性高的特点，仍被广大厂家所采用。但现有电力直流系统调压模块调压方式每级的高速电压差为5-8V，导致控制母线的电压随调压继电器的动作而大幅度波动，影响直流系统供电的可靠性。
本实用新型的目的是提供一种含多级高精度调压结构的电力直流系统高精度调压模块，以克服常规调压模块控制母线电压随调压继电器的动作而大幅度波动的缺点，确保控制母电压稳压精度优于1％。
本实用新型包括主硅链降压电路、控制电路电源电路、输出电压采样电路、数字化调整电路、驱动电路、继电器阵列、自动和手动转换电路，主降压硅链电路的高降压硅链均分为至少7段，继电器阵列电路由至少7个继电器组成，多个继电器的常开触点全部串联，再与相应的主硅链降压电路连接。
本实用新型具有多级调压稳压精度高，控制母线电压随调压继电器的动作波动幅度小的优点。因此，控制母线电压调整平稳。充分保证对继电保护、综合自动化系统的可靠供电，提高整个电力系统的供电可靠性。
附
图1为本实用新型电原理框图；附图2为采样电路电原理图；附图3为数字化调整电路和手动/自动转换电路电原理图；附图4为控制驱动电路电原理图。
附图5为继电器阵列电路和主硅链降压电路电原理图；附图6为控制电源电路电原理图。
以下结合附图对本实用新型的较佳实现方式作进一步说明如图1所示，本实用新型采样电路对输出控制母线电压进行采样，然后送到数字调整电路对信号进行调整处理，处理结果送控制驱动电路，由控制驱动电路根据处理信号驱动继电器阵列电路的工作状态，从而控制主硅链降压电路的压降幅度，使输出控母电压趋于稳定。
以下结合附图2至6详细说明本案的实施例1.采样电路采样电路主要功能是对输出控母电压进行采样。电路图如图2所示，控母电压Vk经电阻R75、R76和电位器DW1采样，分别送给集成电路U7-4的负输入端和U7-1的正输入端，由电阻R58和稳压管(CW1，CW2)组成稳压电路，电位器(DW2，DW3)接于稳压电路，分别给集成电路U7-4的正输入端和U7-1的负输入端设定输出稳压比较下限和上限阈值。控母电压Vk升高时，集成电路U7-1的输出端为高电平，由三极管G19驱动继电器2J工作，经数字调整电路、控制驱动电路、继电路阵列电路、主硅链降压电路使控母电压Vk下降。反之，控母电压Vk下降时，集成电路U7-4的输出端为高电平，由三极管G18驱动继电器1J工作，经数字调整电路、控制驱动电路、继电路阵列电路、主硅链降压电路使控母电压Vk升高。
2.数字化调整电路数字化调整电路主要功能是接受采样电路的加信号或减信号，对数字化电路输出端的电平进行调整。电路图如图3所示，电阻R52是集成电路U6的存储使能上拉电阻。电阻(R56，R57)是集成电路U6的减脉冲端脚2和增脉冲端脚1的上拉电阻，继电器1J的常开触点和继电器2J的常开触点分别与U6的增脉冲端脚1和减脉冲端脚2连接。在自动调整的工作条件下，随着继电器1J的常开触点闭合或继电器2J的常开触点闭合，数字电位器集成电器U6的输出端脚5的电平数字化的升高或降低。即随着采样电路反映的控母电压Vk的变化，数字电位器集成电路U6的输出端脚5的电平会做相应的线性变化。
3.控制驱动电路控制驱动电路的主要功能是由数字化电平输出信号送入比较器阵列，各比较器经推动级驱动继电器阵列电路工作。电路如图4所示。
二极管(D20，D21)与电阻(R53，R51，R48，R47，R46…R10，R9)串连分压，比较器阵列各比较器(U5-3，U4-1，…，U1-3)的负输入端与各分压点连接。比较器阵列各比较器(U5-3，U4-1，…，U1-3)的正输入端均与数字化电平信号输出端连接，比较器阵列各比较器(U5-3，U4-1，…，U1-3)三极管的输出端分别经(G1、G2、G3…G16、G17)驱动继电器阵列电路中各继电器(J1…J17)工作。随着数字化电平信号输出端电平的高低变化，较器阵列各比较器(U5-3，U4-1，…，U1-3)的输出端依次输出高电平或低电平。经驱动级驱动继电器阵列电路工作。
4.手动/自动转换电路手动/自动转换电路的功能是通过转换开关的切换，转换自动工作模式和手动工作模式。电路如图3。
电阻R77为接地电阻，R77的一端接转换开关的中心端。当转换开关使电阻R77与二极管D30、D31负级接通时，自动输入增脉冲序列和减脉冲序列有效，手动开关F1、F2无效，高精度调压模块工作在自动工作模式，调压模块自动调压。当转换开关使电阻R77与手动开关F1、F2接通时，手动开关F1、F2有效，自动输入增脉冲序列和减脉冲序列无效，高精度调压模块工作在手动工作模式，调压模块只能通过自动手动开关F1、F2调整输出电压。
5.继电器阵列电路和主硅链降压电路继电器阵列电路和主硅链降压电路主要功能是根据信号采样电路所反映的控母电压变化，依次闭合或分开继电器阵列各继电器的触点，调整降压硅链中工作的降压二极管个数，使高精度调压模块输出精度达到±1％，继电器阵列电路如图5。
继电器阵列电路由17个继电器(J1…J17)组成，主硅链降压电路由17个二极管(D1…D17)串联而成。17个继电器(J1…J17)的常开触点全部串连，再与相应的硅链降压二极管(D1…D17)并接。当输出控母压Vk升高时，继电器阵列中的继电器(J1…J17)在控制驱动电路的控制下，将常开触点逐级分开，主硅链降压电路中工作的降压二极管(D1…D17)个数增多，硅链降压增大，输出电压下降，使输出控母电压Vk稳定。当输出控母电压Vk下降时，继电器阵列电路中的继电器(J1…J17)在控制驱动电路的控制下，将常开触点逐级闭合，主硅链降压电路中工作的降压二极管(D1…D17)个数减少，硅链降压减少，输出电压回升，使输出控母电压Vk稳定。
6.控制电源电路控制电源电路的主要功能是给所有控制电路提供直流电源，电路如6所示。
控制电源电路主要由开关电源主电路和控制电路组成。
开关电源主电路采用的是反激式电路结构。由MOSFET场效应管作为开关管，与高频变压器T1组成开关电路。电阻R74、电容C15、二极管D28组成一组吸收回路；电阻R70、电容C14二极管D27组成另一组吸收回路。电阻R67、R68和稳压管D26组成驱动电路。
开关电源控制电路是以集成电路U8(UC2842)为核心组成的。电阻R65、电容C10为振荡电路外接元件，确定开关电源控制电路的工作频率。电阻R63、R66为电压反馈采样电路，将输出电压按比例关系送给予控制集成电路UC2842。电阻R70、R64为电流反馈采样电路，将输出电流按比例关系送给控制集成电路U8(UC2842)。最后由集成电路U8(UC2842)的脚6送出PWM(脉宽调制)推动波形，使开关电源控制电路与开关电源主电路进入闭环调节工作状态。
电力直流系统高精度调压模块主要电路特征为1.主降压硅链均分为17级。
2.输出电压调整精度为±1％。
权利要求1.一种电力直流系统高精度调压模块，包括主硅链降压电路、控制电路电源电路、输出电压采样电路、数字化高速电路、驱动电路、继电器阵列、自动和手动转换电路，其特征在于主降压硅链电路的高降压硅链均分为至少7段，继电器阵列电路由至少7个继电器组成，多个继电器的常开触点全部串联，再与相应的主硅链降压电路连接。
2.根据权利要求1所述的电力直流系统高精度调压模块，其特征在于继电器阵列电路由17个继电器组成，每个继电器的常开触点彼此串联，同时与主降压链均分为17级的主硅链降压电路的17个二极管对应连接，每个继电器的常闭触点通过三极管接控制驱动电路的比较器驱动输出端。
3.根据权利要求1所述的电力直流系统高精度调压模块，其特征在于母电压稳压精度优于±1％。
专利摘要一种电力直流系统高精度调压模块,包括主硅链降压电路、控制电路电源电路、输出电压采样电路、数字化高速电路、驱动电路、继电器阵列、自动和手动转换电路,主降压硅链电路的高降压硅链均分为至少7段,继电器阵列电路由至少7个继电器组成,多个继电器的常开触点全部串联,再与相应的主硅链降压电路连接。本实用新型具有多级调压稳压精度高,控制母线电压随调压继电器的动作波动幅度小的优点,控制母线电压调整平稳,充分保证对继电保护、综合自动化系统的可靠供电,提高整个电力系统的供电可靠性。
文档编号H02M3/24GK2499876SQ0125525
公开日2002年7月10日 申请日期2001年8月17日 优先权日2001年8月17日
发明者黄占伟, 张伟军 申请人:珠海瓦特电力设备有限公司