一种直流电源输出整流管保护电路及方法与流程

本发明涉及电力电子领域，具体来说，涉及一种直流电源输出整流管保护电路及方法。

背景技术：

对于常用的直流电源，如果其负载能维持基本不变或者变化很小，且负载对电源输出端引入的高频干扰很低，其整流二极管不容易损坏；但是，对于输出负载变动很大，或者在负载端会产生高压高频干扰进入电源内部的电源系统(比如电焊机等)，二次整流管特别容易损坏。

针对这一技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本发明在正确地分析出导致二次整流管损坏的真正原因后，提出了一种直流电源输出整流管保护电路及方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一个由电阻，电容和二极管组成的组合保护电路，对于来自于负载(或工件)上的瞬间高压，高能量脉冲进行有效地吸收，从而避免了电源的二次整流管被来自于工件上的高压，高能量脉冲损坏。

进一步的，所述吸收电路包括二极管d3，电阻r1，r2，高压电解电容c2，cbb电容c1。二极管d3的正极，cbb电容c1和电阻r1的一端，与电源的输出正极相连接，二极管d3的负极与cbb电容c1，电阻r1的另一端相连接。该端与高压电解电容c2的正极，电阻r2的一端相连接；高压电解电容c2的负极，电阻r2的另一端与与电源的高频变压器t1的中心抽头和输出负极相连接。

进一步的，该电源的输出部分由高频变压器t1次级，整流二极管d1，d2组成，其中，r11,c11组成的rc电路用来降低二极管d1的开关损耗；r12,c12组成的rc电路用来降低二极管d2的开关损耗。整流二极管d1，d2的正极与带有中心抽头的变压器次级的两个端点分别相连；整流二极管d1，d2的负极连接在一起组成电源的正极输出端，高频陶瓷电容c11的一端与整流二极管d1的正极相连接，另一端与电阻r11的一端连接，r11的另一端连接整流二极管d1的负极；高频陶瓷电容c12的一端与整流二极管d2的正极相连接，另一端与电阻r12的一端连接，r12的另一端连接整流二极管d2的负极；变压器t1的中心抽头与电源的输出负极相连接。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于电源二次整流管的保护电路，其保护原理包括以下步骤：

在电源处于空载，空载到工作态的过渡状态，以及工作的时候，变压器t1次级电压通过二极管d3，加在电解电容c2两端；电容c1的两端，由于被二极管d3短路，两端没有电压；

在电源正常工作或处于各种状态转换过程中，由于各种外界原因产生的瞬间高频高压通过输出线进入电源，那么，在进入到电源的二次整流管之前，其能量必将通过二极管d3，被高压大电解电容c2所吸收，从而避免了整流二极管d1，d2被外界高压损坏。

在正常工作或者空载时，电解电容c2所吸收的能量又通过电阻r1，r2逐渐消耗掉，使得电解电容c2两端的电压缓慢恢复到正常电压。尤其重要的一点是，电解电容c2的容量虽然比较大，但其通过与电阻r1和小容量电容串联接入到电源的输出端，其等效电容很小，对电源本身的性能和控制系统的采样，不会构成影响。

本发明的有益效果为：

本发明通过在整流二极管和输出连接线之间加入过压保护电路，充分吸收了电源工作过程中进入电源的外界瞬间高压高能脉冲，对电源的两个整流二极管给予了完全可靠的保护。具体说来，该电路除了可以用来保护输出负载急剧变化，或者工作中始终有强干扰进入电源系统的电焊机的二次整流管以外，还可以用在任意的输出负载变化较大，或者外界有高频高压能量或干扰进入电源的场合。因此，应用领域极其广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种用于电源二次整流管的保护电路的电路图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本发明的实施例，提供了一个电阻，电容和二极管组成的组合保护电路，对于来自于负载(或工件)上的高压，高能量脉冲进行有效地吸收，从而避免了电源的二次整流管被来自于负载(或工件)上的瞬间高压，高能量脉冲损坏。

在一个实施例中，所述吸收电路包括二极管d3，电阻r1，r2，高压电解电容c2，cbb电容c1。二极管d3的正极，cbb电容c1和电阻r1的一端，与电源的输出正极相连接，二极管d3的负极与cbb电容c1，电阻r1的另一端相连接。该端与高压电解电容c2的正极，电阻r2的一端相连接；高压电解电容c2的负极，电阻r2的另一端与电源的输出负极相连接。

在一个实施例中，该电源的输出部分由高频变压器t1次级，整流二极管d1，d2组成，其中，r11,c11组成的rc电路用来降低二极管d1的开关损耗；r12,c12组成的rc电路用来降低二极管d2的开关损耗。整流二极管d1，d2的正极与带有中心抽头的变压器次级的两个端点分别相连；整流二极管d1，d2的负极连接在一起组成电源的正极输出端，高频陶瓷电容c11的一端与整流二极管d1的正极相连接，另一端与电阻r11的一端连接，r11的另一端连接整流二极管d1的负极；高频陶瓷电容c12的一端与整流二极管d2的正极相连接，另一端与电阻r12的一端连接，r12的另一端连接整流二极管d2的负极；变压器t1的中心抽头与电源的输出负极相连接。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于电源二次整流管的保护电路，其保护原理包括以下步骤：

在电源处于空载，空载到工作态的过渡状态，以及工作的时候，变压器t1次级电压通过二极管d3，加在电解电容c2两端；电容c1的两端，由于被二极管d3短路，两端没有电压；

在电源正常工作或处于各种状态转换过程中，由于各种外界原因产生的高频高压通过输出线进入电源，那么，在进入到电源的二次整流管之前，其能量必将通过二极管d3，被高压大电解电容c2所吸收，从而避免了整流二极管d1，d2被外界高压损坏。

在正常工作或者空载时，电解电容c2所吸收的能量又通过电阻r1，r2逐渐消耗掉，使得电解电容c2两端的电压缓慢恢复到正常电压。尤其重要的一点是，电解电容c2的容量虽然比较大，但其通过与电阻r1和小容量电容串联接入到电源的输出端，其等效电容很小，对电源本身的性能和控制系统的采样，不会构成影响。

其中，本发明专利的核心在于，在整流二极管和输出联接线之间加入瞬间过压保护电路，充分吸收了电源工作过程中进入电源的外界高压高能脉冲，对电源的两个二次整流二极管给予了完全可靠的保护。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过在整流二极管和输出联接线之间加入保护电路，对电源的两个二次整流二极管给予了完全可靠的保护。此外，该电路除了可以用来保护输出高频脉冲电流的电焊机的二次整流管以外，还可以用在任意的需要输出高频脉冲电流，且外界有高频高压能量或干扰进入电源的场合。因此，应用领域极其广泛。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。