具有快速功率卸放功能的dc电源及功率卸放设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种DC电源，特别是还涉及一种功率卸放设备。
【背景技术】
[0002]市场上大部分直流电源只能保证其上升沿的速度，其下降速度只能依靠电源自身的假负载或者外部设备的输入阻抗来消耗其能量，故其速度非常的缓慢;且市场上的直流电源基本上是工作在单向限，只能输出电流。
[0003]目前，现有技术方案I一般通过在电源内部DC/DC转换器的电源输出端放置小电流恒流源或者电阻等假负载来卸放输出电容多余的能量，因为其放电功率很小，在空载下或者轻载下不能够实现较快的下降沿，无法实现高速边沿或者电流双向限应用场合;通过外部设备的输入阻抗消耗电源能量的负载，其控制通过来自电源外部的BUS上的总线控制信号或外部的切换开关等实现，因此，实时性差，带宽小;现有技术方案2采用在DC/DC转换器输入端干线连接耗能负载设备，其DC/DC转换器把输出端多余能量转移到输入端，再利用耗能负载将其卸放，该方案DC/DC转换器电流必须是双向的，电路和控制实现比电流单向DC/DC转换器要复杂，同时其受DC/DC转换器功率开关管电流承受能力限制，从输出端吸收的电流不能超过该限制电流，不能实现任意扩展耗能设备使其卸放电流和功率远超过电源提供电流和功率，从而限制了卸放多余能量的速度。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是解决DC电源及其功率卸放设备卸放能量速度慢、卸放受DC/DC转换器功率开关管电流承受能力限制、电压控制方式多机并联不均流、扩展结构复杂和卸放精度不高的问题。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供一种具有快速功率卸放功能的DC电源，包括电源处理器、AC/DC转换器、DC/DC转换器和检测DC/DC转换器输出的电压/电流检测器，通过电压/电流检测器检测及电源处理器控制，由AC/DC转换器将电网交流电变换为直流电经过后级DC/DC转换器为待测物供电，DC电源还包括功率卸放设备，功率卸放设备连接在所述DC/DC转换器的输出侧电力线；电源处理器计算出的控制信号通过模拟或者数字方式连接到功率卸放设备控制信号输入端;所述控制信号驱动功率卸放设备的功率单元。
[0006]所述的功率卸放设备为功率耗散设备或功率馈能设备，功率耗散设备的功率单元包括功率耗散单元，功率馈能设备的功率单元包括功率馈能单元，相应地功率卸放设备接收的控制信号驱动功率卸放设备的功率耗散单元或功率馈能单元。
[0007]所述DC/DC转换器正输出电力线上连接功率卸放设备正电力线，在DC/DC转换器负输出电力线上电流检测器的输入侧连接功率卸放设备负电力线。
[0008]所述DC/DC转换器正输出线上连接功率卸放设备正电力线，DC/DC转换器负输出线上连接功率卸放设备负电力线，在DC/DC转换器或者功率卸放设备设置独立的卸放电流检测模块，并把监视信号传递给电源处理器。
[0009]功率卸放设备包括隔离器、供电及风扇模块、控制处理器、D/A转换器和功率单元，功率单元电力线连接到电源输出侧的相应正负电力线，电源处理器输出的控制信号通过隔离器和D/A转换器控制功率耗散单元，供电及风扇模块给控制处理器和功率单元提供电源，并通过控制处理器对功率卸放设备风循环。
[0010]功率卸放设备为一个或多个，功率卸放设备接收电源处理器的控制信号，并将功率单元的电力线并联连接在同一电源输出侧电力线。
[0011]本发明还提供一种DC电源的功率卸放设备，对电源多余能量进行卸放，配置成连接在DC电源中DC/DC转换器的电源输出侧电力线，通过接收DC电源中电源处理器输出的控制信号对电源输出端的多余能量卸放。
[0012]功率卸放设备包括隔离器、供电及风扇模块、控制处理器、D/A转换器和功率单元，所述功率单元包括功率耗散单元或功率馈能单元，功率单元与DC电源输出侧的正负电力线连接，电源处理器输出的控制信号通过隔离器和D/A转换器控制功率耗散单元或功率馈能单元，供电及风扇模块给控制处理器和功率单元提供电源，并通过控制处理器对功率卸放设备风循环。
[0013]功率卸放设备与DC电源一体或分体设置。
[0014]本发明的工作原理是通过在电源DC/DC转换器输出侧配置功率卸放设备来实现卸放多余能量。功率卸放设备作为一个独立的装置，将其功率输入端子连接在电源的输出侧，电源处理器通过监测输出量，计算需要施加在功率卸放设备上的电流，并将控制信号传递给功率卸放设备;功率卸放设备接收到控制信号，将其变换为功率耗散单元控制量，以实现电源输出多余能量快速卸放控制。因为其连接在电源输出侧电力线上，卸放电流不通过DC/DC转换器功率器件，因此不受其电流限制，可通过并联多个功率卸放设备来扩展卸放电流和功率，实现卸放电流和功率大于电源输出电流和功率。功率卸放设备控制量通过电源处理器基于设定值和监测值误差增益控制，这使得功率卸放设备自身并不需要较高精度要求以及较复杂的控制，却可以获得和电源相同的精度和速度。
[0015]本发明的优点是:
1、功率卸放设备独立于电源，连接在输出侧电力线，其卸放电流不通过DC/DC转换器，可选择并联外部功率卸放设备数量来扩展卸放电流和功率，这使得卸放电流和功率可以远大于电源提供电流和功率，提高卸放输出端多余能量速度。
[0016]2、功率卸放设备控制信号直接从电源控制量计算出，不需要额外处理器采样输出和计
算控制量，避免了多处理器协同控制软硬件设计复杂度，功率卸放设备控制量直接受控制于电源，不需要额外监控电源输出，使其具备和电源同等响应速度和精度。
[0017]3、功率卸放设备采用电流控制量，并联在一起的所有功率卸放设备输入控制信号相同，自动实现均流，解决采用电压控制模式不均流问题。
[0018]4、对功率卸放设备自身控制精度要求不高，其与源共用电压采样和电流采样，并且直接受控于电源，卸放电流精度与电源电流精度相同。
[0019]5、使电源并联，负载并载组合系统容易实现，实现扩展双向电流和功率能力。
【附图说明】
[0020]图1为本发明实施例1系统框图；
图2为本发明实施例2系统框图；
图3为本发明含有2个功率卸放设备的并联连接示意图；
图4功率耗散型功率卸放设备的结构框图；
图5功率馈能型功率卸放设备的示意框图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
[0022]实施例1，如图1、图4所示，本实施例提供一种DC电源及其功率卸放设备，由AC/DC转换器模块将电网交流电变换为直流电，其能量传输方向从电网到AC/DC转换器输出;AC/DC转换器输出一相对稳定的电压，为后级DC/DC转换器提供能量，该部分能量传输方向为AC/DC转换器到DC/DC转换器输出，DC/DC转换器输出为待测物供电。这两部分能量传输方向都是不可逆的。
[0023]在DC/DC转换器正输出线上连接功率卸放设备正电力线，在DC/DC转换器负输出线电流检测器的靠近输入侧连接功率卸放设备负电力线；电源处理器