专利名称：组合式直流电压调整装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种调节电压的装置，特别涉及一种直流电压的 调整装置。
背景技术：
直流电源装置是一种交流输入、直流输出的电源装置，它的作用 是提供高压开关分合闸操作、继电保护、自动化控制、柴油发电机启 动以及应急照明等所需的直流电源，它是变电所、电气室所必备的涉 及系统安全的关键性设备。直流电源装置必须配置电压调整电路及其控制电路,电压调整电路 的作用是将较高的充电电压降低到所需的控制母线电压。如控制母线电压为110V，铅酸蓄电池的浮充电压、均充电压分别为123V和130V， 则需要降压13V至20V。其控制电路的作用是实时跟踪控制母线电压 的变化，对电压调整电路进行动态控制，使其输出电压保持在一定的 范围，如控制母线电压为IIOV，则其输出范围一般为IOOV至120V。 现有技术条件下，电压调整电路通常采用的是传统的硅链自动降压电 路，或者较为新颖的斩波降压电路。参见图l， 一种五级硅链自动降压电路l，该降压电路l在合闸母 线正极HM+与控制母线正极KM+之间串接有降压硅链3，并配以接触 器旁路4，通过对接触器旁路4的自动控制，以控制硅链的长短实现电 压的调整和控制。五级硅链自动降压电路1基本工作原理是当控制 母线正极KM+电压降低并低于低限设定值时，按次序逐步控制接触器 MS1 MS5吸合，使对应的降压二极管组SID1 SID5被旁路而使硅链 长度縮短，从而使控制母线正极KM+的电压得到升高，直至设定范围; 当控制母线KM+电压升高并高于高限设定值时，按次序逐步控制接触 器MS5 MS1释放，使对应的二极管组SID5 SID1串入硅链而使硅链长度增加，从而使控制母线正极KM+电压得到降低，直至设定范围。 这种硅链自动降压电路载流能力强，其采用的是分级、串联技术， 硅链的级数越多，电压调整精度越高，但控制越复杂。它调整的电压 是阶跃式的，吸合或释放一个接触器，改变了一个电压值，无法实现 控制母线电压的连续平稳调整，而且可靠性较差，硅链中任何一个二 极管击穿都将弓I起控制母线电压的中断。参见图2， 一种斩波降压电路2，该电路2主要电子器件为直流斩 波器5，直流斩波器5设置在合闸母线正极HM+和控制母线正极KM+ 之间。另外在斩波降压电路2中设置一个滤波装置6，予以平稳输出电 压。该滤波装置6包括二极管VD、电感L、以及电容C， 二极管VD 设置在直流斩波器5输出端与合闸母线负极HM-之间，电感L设置在 直流斩波器5输出端与控制母线正极KM+之间，电容C设置在控制母 线正极KM+与控制母线负极KM-之间。通常采取PWM控制技术控制 直流斩波器5中开关元件的通断时间比，以改变直流输出电压的大小 实现电压的调整和控制。与硅链自动降压电路相比，斩波降压电路具有更高的调压精度、 更快的响应速度、更大的调节范围，同时具有良好的节能效果，但斩 波降压电路由于受到开关元件功率的限制，载流能力相对不足，而且 在可靠性方面也不够理想， 一旦开关元件损坏，将引起控制母线电压 的中断。实用新型内容鉴于以上两种调压电路各自的优缺点，本实用新型的目的在于提 供一种组合式直流电压调整装置，该电压调整装置调压精度高、响应 速度快、调节范围大、运行稳定可靠。本实用新型是这样实现的 一种组合式直流电压调整装置，包括 合闸母线正、负极，控制母线正、负极，以及设置在合闸母线正极与 控制母线正极之间的硅链自动降压电路，硅链自动降压电路由降压硅 链以及相应接触器旁路组成，其特征在于合闸母线正、负极与控制 母线正、负极之间还设置有斩波降压电路，所述斩波降压电路输出电压值高于硅链自动降压电路的输出电压值。所述斩波降压电路设置有电流上限保护装置。本实用新型是将斩波降压电路同硅链自动降压电路有机地结合起 来，以斩波降压电路为主、硅链自动降压电路为辅进行工作。在正常 工作过程中，因为通过自动控制使斩波降压电路的输出电压值高于硅 链自动降压电路的输出电压值，所以硅链始终处于非导通状态而不承 担任何负荷，即硅链自动降压电路处于不工作状态，而斩波降压电路 始终处于工作状态而承担起正常负荷。也就是正常负荷电流由斩波降 压电路承担，斩波降压电路调压精度高、响应速度快、调节范围大， 节能效果好等优点被充分利用，很好地实现控制母线电压的无级调整 和稳定控制。在负载短路或其它原因引起负荷电流突然上升时，因为 斩波降压电路具有电流上限保护装置，所以它的输出电流不会超过所 设定的上限值，所以负荷电流的突然上升，势必导致斩波降压电路输 出电压值的急剧下降，于是可使硅链承受的正向电压值高于其导通的 最低电压值而自动开通，从而由硅链自动降压电路承担起非正常负荷， 保证了负载电流的连续供给，使硅链自动降压电路承载能力强的特点 得以充分利用，也同时保护斩波降压电路不受过大电流而损坏，确保 电压调整电路的可靠性。在斩波降压电路发生故障时，硅链自动降压 电路自动投入工作，进一步确保电压调整电路的可靠性。本实用新型 达到对直流电压的动态调整和稳定控制的目的，它非常适用于具有高 稳定性、高可靠性要求的直流电源装置。
图1为五级硅链自动降压电路示意图； 图2为一种斩波降压电路示意图； 图3为本实用新型组合式直流电压调整装置示意图。 图中l五级硅链自动降压电路，2斩波降压电路，3降压硅链，4 接触器旁路，5直流斩波器，6滤波装置。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。 参见图3， 一种组合式直流电压调整装置，包括合闸母线正、负极HM+、 HM-，控制母线正、负极KM+、 KM-，合闸母线正极HM+与 控制母线正极KM+之间设置有五级硅链自动降压电路1，五级硅链自 动降压电路l由降压硅链3以及相应接触器旁路4组成。合闸母线正、 负极HM+、 HM-与控制母线正、负极KM+、 KM-之间还设置有带电流 上限保护装置的斩波降压电路2。斩波降压电路2包括直流斩波器5 和滤波装置6，直流斩波器5设置在合闸母线正极HM+和控制母线正 极KM+之间，滤波装置6用以平稳输出电压，其包括二板管Vd、电感 L、以及电容C， 二极管vd设置在直流斩波器5输出端与合闸母线负 极HM-之间，电感L设置在直流斩波器5输出端与控制母线正极KM+ 之间，电容C设置在控制母线正极KM+与控制母线负极KM-之间。采 取PWM控制技术控制直流斩波器5中开关元件的通断时间比，以改 变直流输出电压的大小实现电压的调整和控制。通过自动控制，使斩波降压电路2输出电压值高于硅链自动降压 电路l的输出电压值。在正常工作过程中，因为通过自动控制使斩波降压电路2的输出 电压值高于五级硅链自动降压电路1的输出电压值，硅链始终处于非 导通状态而不承担任何负荷，而斩波降压电路2始终处于工作状态而 承担起正常负荷。在负载短路或其它原因引起负荷电流突然上升时， 因为斩波降压电路2具有电流上限保护装置，所以它的输出电流不会 超过所设定的上限值，当负荷电流突然上升，势必导致斩波降压电路2 输出电压值的急剧下降，于是可使五级硅链自动降压电路1承受的正 向电压值高于其导通的最低电压值而自动开通，从而由五级硅链自动 降压电路1承担起非正常负荷，保证了负载电流的连续供给。以上借助实施例描述了本实用新型的具体实施方式
，但是应该理 解的是，这里具体的描述不应理解为对本实用新型的实质和范围的限 定。比如硅链数量不局限于五级，滤波装置6亦可为其他电路结构。 总之本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例作出的 各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。
权利要求1.一种组合式直流电压调整装置，包括合闸母线正、负极(HM+、HM-)、控制母线正、负极(KM+、KM-)，以及设置在合闸母线正极(HM+)与控制母线正极(KM+)之间的硅链自动降压电路(1)，硅链自动降压电路(1)由降压硅链(3)以及相应接触器旁路(4)组成，其特征在于合闸母线正、负极(HM+、HM-)与控制母线正、负极(KM+、KM-)之间还设置有斩波降压电路(2)，所述斩波降压电路(2)输出电压值高于硅链自动降压电路(1)的输出电压值。
2. 根据权利要求1所述组合式直流电压调整装置，其特征在于 所述斩波降压电路(2)设置有电流上限保护装置。
专利摘要本实用新型涉及一种调节电压的装置，特别涉及一种直流电压的调整装置。一种组合式直流电压调整装置，包括合闸母线正、负极，控制母线正、负极，以及设置在合闸母线正极与控制母线正极之间的硅链自动降压电路，硅链自动降压电路由降压硅链以及相应接触器旁路组成，其特征在于合闸母线正、负极与控制母线正、负极之间还设置有斩波降压电路，所述斩波降压电路输出电压值高于硅链自动降压电路的输出电压值。所述斩波降压电路设置有电流上限保护装置。本实用新型调压精度高、响应速度快、调节范围大、运行稳定可靠。
文档编号H02M3/44GK201113799SQ20072007499
公开日2008年9月10日 申请日期2007年9月25日 优先权日2007年9月25日
发明者范耀德 申请人:宝山钢铁股份有限公司