一种水利发电机输出电压控制电路的制作方法

文档序号:14252662阅读:279来源:国知局

本发明涉及电子技术领域,更具体的说,它涉及一种发电机的控制电路。



背景技术:

电能作为一种清洁能源,在现代生活中,已经成为了人们无法离开的必需品。日常生活中需要使用到大量的电器和电子产品,甚至于电动汽车也开始进入人们的生活中。现代社会越是发达,对电能的消耗就越大。在几种发电能源中,水力作为一种可靠性高,清洁环保的能源,在可预见的未来,都占有重要地位。现有的水利发电机控制电路,可以对水利发电机的输出电压进行设置,可以稳定的输出一个预设的电压,但是预设的电压在使用中无法进行调整,面对负载变化时,输出电压往往无法达到预设的输出值。现有的控制电路中,调整反馈模块往往需要较大的电压变化才会启动,一旦瞬时电压过大,控制电路往往因为延时效应,导致不能及时反馈降压,发电机会因为超压被迫停止运行。现有的电路,只有过流保护,没有过压保护。

本发明提出一种新型的水利发电机输出电压控制电路,提高超压条件下的反应速度,缩短电路调整的时间,实现以较低的反馈电压调整电路的功能,保证输出电压的稳定。



技术实现要素:

本发明克服了现有技术的不足,提供了一种变压范围更广,变压速度更快的电路。

本发明的技术方案如下:

一种水利发电机输出电压控制电路,其特征在于:包括采样模块、整流模块、基准电路模块、反馈模块;所述采样模块:与发电机的三相输出电路相连,为电路提供需要的电压;所述整流模块:用于将交流电压调整为所需要的直流电;所述基准电路模块:提供稳定电压,为电路调整提供依据,控制开关闭合,保证输出稳定;所述反馈模块:与所述基准电路模块相连,对输出电压与所述电压设定值进行比较,输出信号控制所述基准电路模块,调节电路;

其中,所述采样模块进一步包括:

所述采样模块通过采样点与水利发电机的输出端相连;包括第一采样点,第二采样点,第一二极管,第二二极管,第三二极管,第四二极管;所述第一二极管正极与所述采样模块输入端相连,负极与所述第一采样点相接;所述第二二极管正极与所述第一采样点相连,负极与所述采样模块输出端相连;所述第三二极管正极与所述采样模块输入端相连,负极与所述第二采样点相接;所述第四二极管正极与所述第二采样点相连,负极与所述采样模块输出端相连;所述的四个二极管形成电桥;

其中,所述整流模块进一步包括:

第一开关管,第二开关管,第五二极管,第六二极管,第七二极管,第八二极管,第一电阻,第二电阻;所述第一开关管栅极与所述采样模块输出端相连,漏极与所述第一电阻相连,源极输入控制脉冲信号,同时并联所述第五二极管;所述第二开关管漏极与所述采样模块输出端相连,源极输入控制脉冲信号,栅极与所述整流模块第二输出端相连,同时并联所述第六二极管;所述第一电阻一端与所述第一开关管漏极相连,另一端与所述整流模块第一输出端相连;所述第八二极管正极与所述整流模块第二输出端相连,负极连接所述第七二极管的正极,以及所述第二电阻;所述第二电阻连接所述采样模块输入端;所述第七二极管的负极连接所述整流模块第一输出端;

其中,所述基准电路模块进一步包括:

对整个电路进行控制调整,完成调压过程;包括控制电路,放大电路;

其中,反馈模块进一步包括:

第一比较器,第二比较器,第三电阻,第五电阻,第七电阻,第二电容,第三电容,第十一二极管;所述第二比较器正极与所述反馈模块第二输入端相连,负极接地;同时,所述第二比较器的正极与所述第三电容,第七电阻并联,负极经所述第五电阻与该比较器输出端相连;所述第五电阻与所述第十一二极管并联,所述第十一二极管正极与所述第二比较器负极相连,负极经第二电容接地;所述第一比较器与所述反馈模块第一输入端相连,正极经第三电阻与所述第二比较器输出端相连,负极与第一比较器输出端相连,该所述第一比较器输出端与所述反馈模块输出端相连;所述第二电容与所述第一比较器正极相连。

进一步的,所述一种水利发电机输出电压控制电路还包括第一电容,电感,第九二极管,第四电阻,开关,第十二极管,第六电阻;所述第一电容与所述整流电路并联;所述电感与所述整流电路第一输出端相连,所述第九二极管正极与所述电感,所述反馈模块第一输入端相连,负极与所述基准电路模块第一输入端相连;所述基准电路模块连接并控制所述第四电阻,所述开关;所述第四电阻和所述开关并联,所述开关处于常开状态;所述第十二极管正极与所述开关输出端相连,负极与所述反馈模块第二输入端相连;所述第六电阻与所述开关输出端相连,另一端接地;所述开关输出端与该水利发电机输出电压控制电路输出端相连。

进一步的,所述反馈模块输出端与所述整流模块第二输出端相连,并一起接入到所述基准电路模块第二输入端。

本发明相比于传统的控制电路,采用了模块化设计,方便在电路出现问题时进行更换修理;过压保护更加迅速;效率更高。

附图说明

图1为本发明一种水利发电机输出电压控制电路的电路原理图;

图中标注:采样模块10、整流模块20、基准电路模块30、反馈模块40、第一采样点a、第二采样点b、第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第五二极管d5、第六二极管d6、第七二极管d7、第八二极管d8、第九二极管d9、第十二极管d10、第十一二极管d11、第一开关管q1、第二开关管q2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、电感l、开关s、第一比较器u1、第二比较器u2。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

如图1所示,一种水利发电机输出电压控制电路,包括采样模块10、整流模块20、基准电路模块30、反馈模块40;所述采样模块10:与发电机的三相输出电路相连,一方面,为整个电路提供电压,另一方面,通过连接的电桥部分,能够方便准确快速稳定电压;所述整流模块20:用于将交流电压调整为所需要的直流电,同时增强了滤波的能力;所述基准电路模块30:提供稳定电压,为电路调整提供依据,控制所述开关s闭合,保证输出稳定;所述反馈模块40:与所述基准电路模块30相连,对输出电压与所述电压设定值进行比较,输出信号控制所述基准电路模块30,调节电路。

作为优选的,所述采样模块10包括:

所述采样模块10通过采样点a,b与水利发电机的三相电路相连;包括第一采样点a,第二采样点b,第一二极管d1,第二二极管d2,第三二极管d3,第四二极管d4;所述第一二极管d1正极与所述采样模块10输入端相连,负极与所述第一采样点a相接;所述第二二极管d2正极与所述第一采样点a相连,负极与所述采样模块10输出端相连;所述第三二极管d3正极与所述采样模块10输入端相连,负极与所述第二采样点b相接;所述第四二极管d4正极与所述第二采样点b相连,负极与所述采样模块10输出端相连;所述的四个二极管形成电桥;电流从采样点a流入,经第二二极管流出,从采样点b流入,经第四二极管流出,即所述采样模块10输入端相当于电桥的负极,输出端相当于电桥的正极。

作为优选的,所述整流模块20包括:

第一开关管q1,第二开关管q2,第五二极管d5,第六二极管d6,第七二极管d7,第八二极管d8,第一电阻r1,第二电阻r2;所述第一开关管q1栅极与所述采样模块10输出端相连,漏极与所述第一电阻r1相连,源极输入控制脉冲信号,同时并联所述第五二极管d5;所述第二开关管q2漏极与所述采样模块10输出端相连,源极输入控制脉冲信号,栅极与所述整流模块20第二输出端相连,同时并联所述第六二极管d6;所述第一电阻r1一端与所述第一开关管q1漏极相连,另一端与所述整流模块20第一输出端相连;所述第八二极管d8正极与所述整流模块20第二输出端相连,负极连接所述第七二极管d7的正极,以及所述第二电阻r2;所述第二电阻r2连接所述采样模块10输入端;所述第七二极管d7的负极连接所述整流模块20第一输出端;脉冲控制信号人为控制,通过改变信号的开启闭合,影响进入所述整流模块20的输入电压,降低后续的调压难度,提高反应的速度,扩大降压的范围,灵活度更高。

作为优选的,所述基准电路模块30包括:

对整个电路进行控制调整,完成调压过程;所述基准电路模块30与所述整流模块20,所述反馈模块40相连,对所述反馈模块40的输出电压进行比较,控制电路的开关闭合。

作为优选的,反馈模块40包括:

第一比较器u1,第二比较器u2,第三电阻r3,第五电阻r5,第七电阻r7,第二电容c2,第三电容c3,第十一二极管d11;所述第二比较器q2正极与所述反馈模块40第二输入端相连,负极接地;同时,所述第二比较器q2的正极与所述第三电容c3,第七电阻r7并联,负极经所述第五电阻r5与该比较器输出端相连,在这里,值得指出的是,所述第三电容与所述第七电阻起到稳压的作用,防止进入所述第二比较器u2的电压过高,烧坏比较器;所述第五电阻r5与所述第十一二极管d11并联,所述第十一二极管d11正极与所述第二比较器u2负极相连,负极经所述第二电容c2接地;所述第一比较器u1与所述反馈模块40第一输入端相连,正极经第三电阻r3与所述第二比较器u2输出端相连,负极与第一比较器u1输出端相连,该所述第一比较器u1输出端与所述反馈模块40输出端相连;所述第二电容c2与所述第一比较器u1正极相连;所述第二比较器u2预设一个电压值,当输入电压低于预设值时,输出低电压;高于预设值时,输出高电压;而所述第一比较器u1,输入的电压与输出电压相同。值得注意的是,所述第二电容的电压与所述第一控制器u1的输入电压是一致的。

当电路工作时,电流流入所述第二比较器u2,此时有两种情况:第一种电路正常工作,此时输入电压低于所述第二比较器u2预设电压值,输出低电压,经过所述第一比较器u1重新回到所述基准电路模块30,所述基准电路模块30无动作;第二种情况,输入电压高于所述第二比较器u2预设电压值,值得注意的是,改变所述第二比较器u2预设电压值,包括但不限于更换所述第七电阻r7,也可以采用增加滑动电阻等方式,此时所述第二比较器u2输出较高电压,经所述第一比较器u1输出到所述基准电路模块30,所述基准电路模块30控制所述开关s断开,电流经所述第四电阻r4流出,由于所述第四电阻r4的分压,最终的输出电压变低,所述第二比较器u2接收到的电压也变低,再次输出低电压,所述第一比较器u1接收到的电压及输出电压也相应降低,所述基准电路模块30接收到较低电压信号,控制所述开关s闭合,电路恢复开始状态。由此完成一个反馈控制。

作为优选的,所述一种水利发电机输出电压控制电路还包括第一电容c1,电感l,第九二极管d9,第四电阻r4,开关s,第十二极管d10,第六电阻r6;所述第一电容c1与所述整流电路20并联;所述电感l与所述整流电路20第一输出端相连,所述第九二极管d9正极与所述电感,所述反馈模块40第一输入端相连,负极与所述基准电路模块30第一输入端相连;所述基准电路模块30连接并控制所述第四电阻r4,所述开关s;所述第四电阻r4和所述开关s并联,所述开关s处于常开状态;所述第十二极管d10正极与所述开关s输出端相连,负极与所述反馈模块40第二输入端相连;所述第六电阻r6与所述开关s输出端相连,另一端接地;所述开关s输出端与该水利发电机输出电压控制电路输出端相连。

作为优选的,所述反馈模块40输出端与所述整流模块20第二输出端相连,并一起接入到所述基准电路模块30第二输入端。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。

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