一种电源柜的整流电路及电源柜的制作方法

文档序号:15153550发布日期:2018-08-10 21:28阅读:260来源:国知局

本实用新型涉及高频感应加热设备技术领域,尤其涉及一种电源柜的整流电路及电源柜。



背景技术:

目前,我国设计和制造的高频感应加热设备仍有很多采用电子管高频感应加热设备,这种设备不仅存在能量损耗大、工作效率低、工作电压高、负载稳定性差和占地面积大等弊端,还存在使用前需要预热、电子管使用寿命短和设备维护费用高等缺陷。

随着大功率半导体器件的发展和微电子技术、控制技术的提高,很多国家在研制固态高频电源方面取得了很大的进展。目前作为高频电源功率开关器件主要由功率MOSFET和SIT,由于SIT存在高通态损耗,而且制造工艺复杂、成本高、价格昂贵、工作频率限制在200KHZ以下等缺陷,所以多以MOSFET为主。国内一些研究机构及制造厂家,在研究和制造固态高频感应加热设备上,仍是在原有的电子管高频感应加热设备技术基础上,沿用传统的设计思维方式,使其在高频化、大容量化高效率和设备可靠性等技术方面受到很多局限,存在相当多的困难。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的问题,本实用新型提供一种电源柜的整流电路及电源柜。

本实用新型提供一种实施例的电源柜的整流电路,整流电路包括桥式整流器、霍尔电压传感器以及滤波电路;

桥式整流器的输入端连接交流电源,用于将交流电源的交流电压转化为直流电压;

霍尔电压传感器与桥式整流器连接,用于控制直流电压的输出稳定度;

滤波电路的输入端与所述霍尔电压传感器连接,用于对霍尔电压传感器两端的电流进行滤波以输出滤波后的电流。

进一步的,整流电路还包括谐振电路,谐振电路与滤波电路的输出端连接。

进一步的,桥式整流器包括第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2、第三可控硅SCR3、第四可控硅SCR4、第五可控硅SCR5和第六可控硅SCR6,其中:

第一可控硅SCR1的正极与交流电源的第一相连接,第三可控硅SCR3的正极与交流电源的第二相连接,第五可控硅SCR5的正极与交流电源的第三相连接,第二可控硅SCR2的负极与交流电源的第三相连接;第四可控硅SCR4的负极与交流电源的第一相连接;第六可控硅SCR6的负极与交流电源的第二相连接;

第一可控硅SCR1的负极、第三可控硅SCR3的负极和第五可控硅SCR5的负极三者连接并作为桥式整流器的第一输出端;第二可控硅SCR2的正极、第四可控硅SCR4的正极和第六可控硅SCR6的正极三者连接并作为桥式整流器的第二输出端。

进一步的,滤波电路包括共模电感L,共模电感L的两个输入端分别一一对应连接桥式整流器的第一输出端和第二输出端,共模电感L的两个输出端分别一一对应连接接入谐振电路的第一输入端和第二输入端。

进一步的,谐振电路包括相互并联的第一谐振电路与第二谐振电路,第一谐振电路包括电感L1与电容C1,第二谐振电路包括电感L2与电容C2,电感L1 与电容C1串联,电感L2与电容C2串联。

本实用新型还提供一种电源柜,电源柜包括机柜和位于机柜内的上述实施例的整流电路。

本实用新型的一种电源柜的整流电路及电源柜,通过桥式整流器、霍尔电压传感器、滤波电路以及谐振电路的组合设计,将三相交流电转化成为可靠的、波纹系数小且平滑的直流电,可运用到固态高频感应加热设备中,为后续直流逆变提供高质量直流电,保证焊接的管材焊缝更趋于直线。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实用新型的一种电源柜的整流电路的模块组成图;

图2为本实用新型的一种电源柜的整流电路的电路设计图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型提供的一种电源柜的整流电路,该整流电路作为固态高频感应加热设备的直流电源,为其他用电设备提供可靠的、波纹系数小且平滑的高质量直流电。

如图1所示,本实用新型的整流电路包括桥式整流器、霍尔电压传感器以及滤波电路;

桥式整流器的输入端连接交流电源,用于将交流电源的交流电压转化为直流电压;

霍尔电压传感器与桥式整流器连接,用于控制直流电压的输出稳定度;

滤波电路的输入端与霍尔电压传感器连接,用于对霍尔电压传感器两端的电流进行滤波以输出滤波后的电流,滤波电路将转化后的直流电滤波以后输出至其他直流用电设备。

具体的,整流电路还包括谐振电路,谐振电路与滤波电路的输出端连接。谐振电路分为串联谐振与并联谐振,同时还根据谐振电路中电容、电阻、电感的接入以及所选器件的电气参数能够达到不同的技术效果,本实用新型选用电容电感并联谐振的方式对电流波形进行调试,但本方案对所选器件的电气参数不做具体限定,本领域技术人员能够通过具体的设计目的选用合适参数的电子器件。

具体的如图2所示,本实用新型的桥式整流器包括第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2、第三可控硅SCR3、第四可控硅SCR4、第五可控硅SCR5和第六可控硅SCR6,其中:第一可控硅SCR1的正极与交流电源的第一相连接,第三可控硅SCR3的正极与交流电源的第二相连接,第五可控硅SCR5的正极与交流电源的第三相连接,第二可控硅SCR2的负极与交流电源的第三相连接;第四可控硅SCR4的负极与交流电源的第一相连接;第六可控硅SCR6的负极与交流电源的第二相连接;第一可控硅SCR1的负极、第三可控硅SCR3的负极和第五可控硅SCR5的负极三者连接并作为桥式整流器的第一输出端;第二可控硅SCR2 的正极、第四可控硅SCR4的正极和第六可控硅SCR6的正极三者连接并作为桥式整流器的第二输出端。可控硅是可控硅整流元件的简称,是一种具有三个PN 结的四层结构大功率半导体器件,也称作晶闸管,可控硅作为常用的半导体器件,广泛用于各种电子设备和电子产品中,一般用来可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。本实用新型对本技术方案选用的可控硅种类以及型号均不作具体限定,本领域技术人员能够利用电气知识自行选择并接入电路中。

具体的,三相交流电压包括U相、V相以及W相;第一可控硅SCR1的正极与U相连接;第三可控硅SCR3的正极与V相连接;第五可控硅SCR5的正极与 W相连接;第二可控硅SCR2的负极与W相连接;第四可控硅SCR4的负极与U 相连接;第六可控硅SCR6的负极与V相连接;第一可控硅SCR1的负极、第三可控硅SCR3的负极、第五可控硅SCR5的负极连接并作为桥式整流器的正极输出端;第二可控硅SCR2的正极、第四可控硅SCR4的正极、第六可控硅SCR6 的正极连接并作为桥式整流器的负极输出端。优选的,本实用新型还包括控制板,控制板与桥式整流器中的第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2、第三可控硅SCR3、第四可控硅SCR4、第五可控硅SCR5以及第六可控硅SCR6连接,用以控制第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2、第三可控硅SCR3、第四可控硅SCR4、第五可控硅SCR5和第六可控硅SCR6的导通点,以实现桥式整流器输出电压在一定范围内可调。

在具体实施中,如图2所示,本实用新型的滤波电路包括共模电感L,共模电感L的两个输入端分别一一对应连接桥式整流器的第一输出端和第二输出端,共模电感L的两个输出端分别一一对应连接接入谐振电路的第一输入端和第二输入端。共模电感L的接入能够滤除电磁干扰信号,使输出的电压波形更加平滑。

在具体实施中,如图2所示,本实用新型的谐振电路包括相互并联的第一谐振电路与第二谐振电路,第一谐振电路包括电感L1与电容C1,第二谐振电路包括电感L2与电容C2,电感L1与电容C1串联,电感L2与电容C2串联。也就是说,电感L1的一端和电感L2的一端连接,作为输出电源的正极V+,电感L1 的另一端与电容C1的一端连接,电感L2的另一端与电容C2的一端连接,电容 C1的另一端和电容C2的另一端,作为输出电源的负极V-。另外,本实用新型对电感L1、电容C1、L2与电容C2的具体型号均不作限定,根据具体设计要求选用。

在具体实施中,本实用新型还提供一种实施例的电源柜,电源柜包括机柜和位于机柜内的如以上所述的整流电路。将整流电路安装在电源柜中,作为一个独立的产品为其他直流用电设备提供直流电。

本实用新型实施例中电源柜的整流电路,通过桥式整流器、霍尔电压传感器、滤波电路以及谐振电路的组合设计,将三相交流电转化成为可靠的、波纹系数小且平滑的直流电,可运用到固态高频感应加热设备中,为后续直流逆变提供高质量直流电。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述,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,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做出的各种修改,都属于本实用新型所保护的范围。

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