大功率三相开关式调压器的制作方法

文档序号:7281452
专利名称:大功率三相开关式调压器的制作方法
技术领域
大功率三相开关式调压器技术领域[0001]本实用新型涉及大排量摩托车(250及以上)SCR开关式调压器,具体涉及大功率三相开关式调压器。
背景技术
[0002]在大排量摩托车(250及以上)上通常配置有与磁电机配套的调压器,磁电机输出的交流电经调压器转换成稳定的直流电,来提供给整车负载或电瓶充电。当磁电机输出电流大于20A时,若继续使用普通SCR (晶闸管)开关式调压器,将会带来一系列的潜在质量安全隐患:磁电机功率加大将增加调压器输入的交流电频率,在高速时频率更高,容易引起输出电压失控,若电压失控又危及大电解电容及整车负载的安全,因此,出于安全及可靠的原因,目前在大排量摩托车输出20A以上调压器中,几乎不采用开关式方案,迫于无奈,仍采用浪费大量能源的SCR (或M0S)短路式调压器方案。发明内容[0003]针对现有技术存在的上述问题,本实用新型的目的提供一种节约能源,且有效解决质量安全问题的大功率开关式调压器。[0004]为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:大功率三相开关式调压器,其特征在于,包括电瓶开路控制回路和正常工况控制回路;所述正常工况控制回路的输入端分别连接三个晶闸管的控制端,所述三个晶闸管中第一、第二和第三晶闸管的阳极分别接电瓶的三个输出端AC1、AC2和AC3并与第一、第二和第三二极管的阴极构成结点,第一、第二和第三二极管的阳极均接地;第一、第二和第三晶闸管的阴极均接调压器的输出OUT ;[0005]所述电瓶开路控制回路的输入端接分别连接另外三个晶闸管即第四、第五和第六晶闸管的控制端,第四、第五和第六晶闸管的阳极分别接电瓶的输出端AC1、AC2和AC3,第四、第五和第六晶闸管的阴极均接地。[0006]进一步地,所述电瓶开路控制回路包括短路时间采集电路,控制电路和输出电压采集电路;输出电压采集电路 用于采集调压器的输出电压,且将采集的电压信号传递至控制电路;短路时间采集电路用于采集调压器处于短路状态的时间,并将采集的时间信号传递至控制电路。[0007]所述调压器使用薄铜皮作为主回路的连接线。[0008]所述晶闸管为150°高结温类器件。[0009]相对于现有技术,本实用新型具有如下优点:[0010]1、本实用新型将普通晶闸管开关式及短路式合并在主电路上,控制采用独立分开方式,在整车接入电瓶正常状态下,调压器工作在开关工作模式,保证调压器工作温度在安全范围内;当电瓶开路时或因输出电压失控过高时,调压器则工作在短路工作模式,保证输出峰值在安全范围内,同时为ECU提供摩托车处于电瓶开路的工作状态的信号,ECU根据此信号,决定摩托车的工作状态,ECU (电子控制单元)发出指令关闭发动机,从而节约能源。[0011 ] 2、本实用新型在一个调压器内部同时集成SCR开关/短路式两个选用模式调压控制,当调压器输出端接入电瓶时按正常的开关调压器模式工作,当调压器输出端无电瓶或处于高速失控时按正常短路式调压器模式工作。[0012]3、本实用新型取消了开关调压器直流输出端使用的大电解电容,彻底消除了开关调压器电解电容因爆裂引起的安全隐患,解决了大功率开关调压器高速(9000转/分及以上)下输出电压失控难题。


[0013]图1-本实用新型大功率三相开关式调压器一实施例1的电路原理框图。[0014]图1-本实用新型大功率三相开关式调压器的控制模块框图。[0015]图中,11-第一晶闸管,12-第二晶闸管,13-第三晶闸管,14-第四晶闸管,15-第五晶闸管,16-第六晶闸管,21-第一二极管,22-第二二极管,23-第三二极管,3-正常工况控制回路,4-电瓶开路控制回路,41-控制电路,42-输出电压采集电路,43-短路时间采集电路,5-发动机,6-ECU。
具体实施方式
[0016]
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。[0017]实施例1,如图1所示,一种大功率三相开关式调压器,包括电瓶开路控制回路4和正常工况控制回路3 ;所述正常工况控制回路3的输入端分别连接三个晶闸管的控制端,所述三个晶闸管中,第一晶闸管11、第二晶闸管12和第三晶闸管13的阳极分别接电瓶三个输出端AC1、AC2和AC3,并与第一二极管21、第二二极管22和第三二极管23的阴极构成结点,第一二极管21、第二二极管22和第三二极管23的阳极均接地;第一晶闸管11、第二晶闸管12和第三晶闸管13的阴极均接调压器的输出OUT ;[0018]所述电瓶开路控制回路4的输入端接分别连接另外三个晶闸管即第四晶闸管14、第五晶闸管15和第六晶闸管16的控制端,第四晶闸管14、第五晶闸管15和第六晶闸管16的阳极分别接电瓶的输出端AC1、AC2和AC3,第四晶闸管14、第五晶闸管15和第六晶闸管16的阴极均接地。[0019]随着大家对节能环保要求的提升,小功率开关调压器的普及让大家获益非浅,这样大功率开关调压器又将面临希望大量采用,采用本实用新型可有效解决目前大功率开关调压器存在质量安全问题,这样,全面推进大功率开关式调压器就不存在任何障碍。[0020]如图2所示,本实用新型大功率三相开关式调压器中,电瓶开路控制回路4包括短路时间采集电路43,控制电路41和输出电压采集电路42。[0021]输出电压采集电路42用于采集调压器的输出电压,且将采集的电压信号传递至控制电路41 ;短路时间采集电路43用于采集调压器处于短路状态的时间,并将采集的时间信号传递至控制电路41 ;控制电路41中电路中预先设有电压值和时间值,控制电路41的输出端分别与第一晶闸管11、第二晶闸管12和第三晶闸管13的控制端连接,当控制电路41接收到的电压信号等于预设的电压值时,控制电路41分别向第一晶闸管11、第二晶闸管12和第三晶闸管13的控制端发出触发信号,第一晶闸管11、第二晶闸管12和第三晶闸管13的控制端接收到触发信号后,第一晶闸管11、第二晶闸管12和第三晶闸管13的阳极和阴极导通,此时调压器的输入端直接接地,即调压器处于短路状态。控制电路41向第一晶闸管11、第二晶闸管12和第三晶闸管13的控制端发出触发信号的同时向短路时间采集电路43发出时间采集信号,短路时间采集电路43开始采集时间,并将采集的时间信号传递至控制电路41,当控制电路41接收到的时间信号等于预设的时间值时,控制电路41向ECU6发出信号,ECU6收到控制电路41发出的信号后关闭发动机5,发动机5停止工作。[0022]控制电路41、输出电压采集电路42和短路时间采集电路43,本领域技术人员根据现有技术已经公开的内容可以很容易实现。[0023]为保证调压器输出电流能达到20A以上输出,所带负载越大,所述调压器的发热也越严重,因此需要在调压器带大负载的情况下考核调压器的发热,通常的做法是在带100%负载的情况下考核调压器及功率器件的温升。为了最大限度地降低热量,使调压器工作在安全工作区,为了进一步减小了损耗,增加散热,所述调压器使用大面积薄铜皮作为主回路的连接线。为了进一步提高散热效果,降低调压器的温度,所述调压器散热基板采用铜材料制成。为了进一步降低其管耗功率,所述调压器中的二极管和晶闸管均采用150°高结温类器件。[0024]为进一步增大器件的安全工作区,提高器件的安全性,同时便于封装产品,降低产品的温度,所述调压器优选采用150°高结温类器件或导热系数为高温导热类灌封材料。[0025]本实用新型的工作过程为:[0026]在整车接入电瓶正常状态下,正常工况控制回路3控制调压器工作在开关工作模式,保证调压器工作温度在安全范围内;当电瓶开路时或因输出电压失控过高时,电瓶开路控制回路4则控制调压器工作在短路工作模式,保证输出峰值在安全范围内。输出电压采集电路42将调压器的输出电压,并将采集的电压信号传递至控制电路41,控制电路41将接收到的电压信号与预设的电压信号进行比对,该接收到的电压信号等于预设电压信号时,控制电路41分别向第一晶闸管11、第二晶闸管12和第三晶闸管13的控制端发出触发信号,第一晶闸管11、第二晶闸管12和第三晶闸管13的控制端收到触发信号后,第一晶闸管11、第二晶闸管12和第三晶闸管13的阳极和阴极导通,此时调压器的输入端直接接地,即调压器处于短路工作模式,于此同时,控制电路41向短路时间采集电路43发出计时信号,短路时间采集电路43记录调压器处于短路工作模式的时间,并将该时间信号传递至控制电路41,当控制电路41接收到的时间信号等于预设的时间值时,控制电路41向ECU6发出信号,ECU6收到控制电路41发出的信号后关闭发动机5,发动机5停止工作。[0027]最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.大功率三相开关式调压器,其特征在于,包括电瓶开路控制回路和正常工况控制回路;所述正常工况控制回路的输入端分别连接三个晶闸管的控制端,所述三个晶闸管中第一、第二和第三晶闸管的阳极分别接电瓶的三个输出端AC1、AC2和AC3并与第一、第二和第三二极管的阴极构成结点,第一、第二和第三二极管的阳极均接地;第一、第二和第三晶闸管的阴极均接调压器的输出OUT ; 所述电瓶开路控制回路的输入端接分别连接另外三个晶闸管即第四、第五和第六晶闸管的控制端,第四、第五和第六晶闸管的阳极分别接电瓶的输出端AC1、AC2和AC3,第四、第五和第六晶闸管的阴极均接地。
2.根据权利要求1所述的大功率三相开关式调压器,其特征在于:所述电瓶开路控制回路包括短路时间采集电路,控制电路和输出电压采集电路;输出电压采集电路用于采集调压器的输出电压,且将采集的电压信号传递至控制电路;短路时间采集电路用于采集调压器处于短路状态的时间,并将采集的时间信号传递至控制电路。
3.根据权利要求1所述的大功率三相开关式调压器,其特征在于:所述调压器使用薄铜皮作为主回路的连接线。
4.根据权利要求1所述的大功率三相开关式调压器,其特征在于:所述晶闸管为150°高结温类器件。
专利摘要本实用新型涉及大功率三相开关式调压器,其包括电瓶开路控制回路和正常工况控制回路,当整车接入电瓶正常状态下,正常工况控制回路控制调压器工作在开关工作模式,保证调压器工作温度在安全范围内;当电瓶开路时或因输出电压失控过高时,电瓶开路控制回路通过控制,则控制调压器工作在短路工作模式,保证输出峰值在安全范围内。本实用新型不但具有了两个选用工作模式,同时还取消了开关调压器直流输出端使用的大电解电容,彻底消除了开关调压器电解电容因爆裂引起的安全隐患,解决了大功率开关调压器高速下输出电压失控难题。
文档编号H02M7/155GK202966197SQ20122072767
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者何林, 蔡渝 申请人:重庆力华科技有限责任公司
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