一种电梯抱闸电源装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电梯的电气设备，具体地说，是一种用于电梯电磁制动器抱闸线圈供电的电源装置。
【背景技术】
[0002]电梯制动器是电梯产品最重要的安全装置之一，国家标准GB / T24478-2009《电梯曳引机》对电梯电磁制动器抱闸线圈供电的要求是最低吸合电压与最高释放电压应分别低于额定电压的80%和55%”。依据上述技术标准要求与抱闸线圈的电磁特性，现有技术的电梯控制系统采用高电压励磁吸合、低电压保持的技术方案，在接通抱闸线圈时为额定电压供电，吸合之后切换为(60% -80% )额定电压供电，通常采用在供电线路中串接限流电阻或采用直流斩波方式实现高低电压的切换。电梯电磁制动器的抱闸线圈是一种大电感负载，为了防止关断时由电感产生的瞬时高压损坏电源电路元器件，抱闸电源装置通常设置有与供电电源并联的续流二极管以及与供电电源串联的阻断二极管。
[0003]中国专利公开号CN102730499A，公开日是2012年10月17日，名称为电梯抱闸控制器的发明专利，公开了通过脉宽调制控制方式对抱闸线圈工作电压进行直流斩波的技术方案，图1是所述电梯抱闸控制器的电路原理图，其在说明书中阐述:“整流二极管D7、D8、D9、D10、Dll和D12，6个整流二极管并联为三条支路，每条支路内串联有两个整流二极管。这六只二极管的主要作用是防止负载电磁铁的反向电压可达2000V;另外这六只二极管还有一个重要的作用是:并联分流，其中每一只二极管的正常工作电流为3A，并联后的总电流为 9Amax。”
[0004]上述技术方案对电梯抱闸线圈反电势电压的防护电路使用了较多元器件，生产与维护成本相对较高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种由瞬态电压抑制二极管构成续流电路与过电压保护电路的电梯抱闸电源装置，简单实用，性价比较高。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:电梯抱闸电源装置包括电源输入端子、AC / DC电源转换装置或DC / DC电源转换装置、抱闸线圈接线端子，所述电源转换装置的输出为直流电源，在输出直流电源的“ + ”极与极之间设置了由瞬态电压抑制二极管构成的续流电路与过电压保护电路；其瞬态电压抑制二极管的阴极连接输出直流电源“ + ”极；瞬态电压抑制二极管的阳极连接输出直流电源“”极。
[0007]所述电梯抱闸电源装置的电源转换装置为AC / DC电源，其输出额定电压为DCllOV时，瞬态电压抑制二极管的额定反向关断电压VWM为150V ;其输出额定电压为DC220V时，瞬态电压抑制二极管的额定反向关断电压VWM为300V。
[0008]所述电梯抱闸电源装置的电源转换装置为DC / DC电源，其输出额定电压为DCllOV时瞬态电压抑制二极管的额定反向关断电压VWM为150V ;其输出额定电压为DC220V时瞬态电压抑制二极管的额定反向关断电压VWM为300V。
[0009]本发明与现有技术相比，具有以下优点与有益效果:
[0010]1.由瞬态电压抑制二极管构成电梯抱闸电源装置的续流电路与过电压保护电路，简洁实用，可以降低生产及维护成本。
[0011]2.瞬态电压抑制二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，可有效地保护电子线路中的器件免受浪涌脉冲的损坏，具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点。
【附图说明】
[0012]图1是公开号CN102730499A的发明专利提供的电梯抱闸控制器电路原理图；
[0013]图2是本发明实施例的结构框图；
[0014]图3是本发明实施例的电路原理图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述，但本发明的实施方式不限于此。
[0016]图2中，1.电源输入端子，2.电源转换装置，3.瞬态电压抑制二极管，4.抱闸线圈接线端子。
[0017]如图2所示，电源转换装置2为DC / DC式，经电源输入端子I接入电源，通过抱闸线圈接线端4输出；瞬态电压抑制二极管3的阴极连接DC / DC输出“ + ”极，其阳极连接DC / DC输出极。
[0018]瞬态电压抑制二极管的图形符号与稳压二极管相同，其正向特性与普通二极管相相似。瞬态电压抑制二极管3与DC / DC输出反向并联，构成了典型二极管续流电路，在电源关断时可以给电感提供一个泄放电流的通路，以防止电感产生瞬时高压损坏电路中的其他元器件。
[0019]瞬态电压抑制二极管的反向特性为典型的PN结雪崩器件，是一种新型高效能保护器件，它的主要特点是在反向瞬态峰值脉冲电流作用下，其两极呈现的电压上升到反向关断电压VWM值之后，它能以10_12秒的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，可有效地保护电子线路中的元器件免受浪涌脉冲的损坏。
[0020]在图2中，应用瞬态电压抑制二极管3的正向特性构成续流电路；应用其反向特性构成过压保护电路。
[0021]图3的电路原理图给出了本发明的一个具体实现方式。
[0022]如图3所示，瞬态电压抑制二极管TVSl并联在抱闸电源电路的输出“ + ”极与极，构成抱闸线圈L的续流电路与电感反电势保护电路。大功率IGBT开关管Ql构成直流斩波电路，通过调整其开通与关断的占空比控制输出电压的高低，实现对抱闸线圈L的高电压励磁吸合、低电压保持。
[0023]本电路还设置了另外两只瞬态电压抑制二极管TVS2与TVS3用于大功率IGBT开关管Ql的输出、输入过电压保护。
[0024]图3电路的工作过程如下:
[0025]电流检测电路的采样电阻Rl串联在极电源线上，线路电流信号通过Rl的压降输入到电压比较器IC1，无负载时ICl输出低电位，接通负载时ICl输出高电位。定时器IC2由W2调整设定时间，在ICl输出高电位开始触发计时，输出低电位时复位。IC3为固定频率脉宽调制集成电路，其输出PWM波形的频率由管脚4的电容C3、电阻R6确定，本电路为20KHz。脉宽通过IC3第2脚的输入电压来调整，可以从第8脚提供的5V基准电源分压得到，在B点电位低于2.5V时脉宽最大；B电位高于2.5V时脉宽减小。在抱闸线圈电源端子无负载或接通负载的初始，IC2为饱和导通状态，相当于短接R9，B点电位由R8与Wl分压约为2.2V，控制第6脚输出最大脉宽的驱动信号；在抱闸线圈电源端子接通负载之后，Rl两端电压增大，ICl输出高电位，触发IC2开始计时，在到达设定时间之后IC2的输出由饱和导通变为截止状态，相当于短接R9解除，致使B点电压升高至3V，控制第6脚输出较小脉宽的驱动信号，可以通过Wl调整脉宽的设定值。斩波器电路的大功率IGBT开关管通过IC3的第6脚输出PWM波驱动，通过调整PWM波的占空比改变抱闸电源的输出电压。
[0026]本实施例电梯抱闸电源的参数如下:
[0027]供电电源:DC110V;
[0028]吸合电压:DC100V-105V (可调整设定)，PWM波形频率20KHz，最大电流5A ；
[0029]维持电压:DC60V-90V (可调整设定)，PWM波形频率20KHz，最大电流3A。
[0030]本实施例经过在几种电梯试用与测试，其过电压保护电路与续流电路的功能满足了设计要求，安全裕量大，可靠性高。
[0031]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，在不脱离本发明技术方案所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包括在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电梯抱闸电源装置，包括电源输入端子、AC / DC电源转换装置或DC / DC电源转换装置、抱闸线圈接线端子，其特征是，所述电源转换装置的输出为直流电源，在输出直流电源的“ + ”极与极之间设置了由瞬态电压抑制二极管构成的续流电路与过电压保护电路；瞬态电压抑制二极管的阴极连接输出直流电源“ + ”极；瞬态电压抑制二极管的阳极连接输出直流电源极。
2.根据权利要求1所述一种电梯抱闸电源装置，其特征是，所述电源转换装置为AC/DC电源，其输出额定电压为DCllOV时瞬态电压抑制二极管的额定反向关断电压VWM为150V ;其输出额定电压为DC220V时瞬态电压抑制二极管的额定反向关断电压VWM为300V。
3.根据权利要求1所述一种电梯抱闸电源装置，其特征是，所述电源转换装置为DC/DC电源，其输出额定电压为DCllOV时瞬态电压抑制二极管的额定反向关断电压VWM为150V ;其输出额定电压为DC220V时瞬态电压抑制二极管的额定反向关断电压VWM为300V。
【专利摘要】一种电梯抱闸电源装置，设置了电源输入端子(1)、电源转换装置(2)与抱闸线圈接线端子(4)，所述电源转换装置(2)的输出为直流电源，在输出直流电源的“+”极与“-”极之间设置了瞬态电压抑制二极管(3)，其阴极连接输出直流电源“+”极，阳极连接输出直流电源“-”极，应用瞬态电压抑制二极管的正向特性构成二极管续流电路；应用瞬态电压抑制二极管的反向特性构成过压保护电路。电路简洁实用，可以降低生产及维护成本。
【IPC分类】H02M1-32, B66D5-30
【公开号】CN104868707
【申请号】CN201410026369
【发明人】刘培
【申请人】天津豪雅科技发展有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年1月15日