一种用于制动能量吸收的紧凑型电源稳压器的制作方法

本技术涉及一种用于吸收多组电动滚筒同时急速制动过程中产生的浪涌电压和浪涌能量，避免电源过压保护停机的电源稳压器，应用于物流输送线滚筒或自动化电机联动控制时电源防过压保护领域(本技术也可应用于其它类似场景中)。

背景技术：

1、在物流输送和自动化应用中，电动机或电动滚筒的控制器(如电机控制器或变频器)以及大型继电器控制电路都会考虑能量回收和消耗问题并集成该装置。但由于体积、设计失误或其它原因仍然存在部分设备未设置单独能量回收单元情况。该负载大量使用引起了电源过压停机。一旦出现该情况，就要寻找一款制动或开关能量吸收器，以不影响电源正常工作。

2、目前除了特殊设计的直流输出侧防浪涌电源(如某品牌高性能电源件hp5424和hp5448)，大多数工业电源(如24v、48v等电压等级)输出侧只具有一定容值电容，而没有防浪涌能力。该类电源在电动机负载开启和关断会引起电源电压抬高。当负载量数量少时，由于电容储电不会使得电压明显升高。但当负载数量多或刹车力度大时，累加的充电电压达到过压阈值时将导致电源保护停机，不能稳定工作。

3、虽然某些功率小容量电源(5a及以下)的直流输出具有二极管，可防止电流回流电源引起电压升高，某品牌pro pm 35w 24v 4.5a型号电源。但输送线行业上常用大容量电源(如24v20a或40a)是没有二极管保护的。因为满足正向工作电流20a或40a的二极管体积较大，所以市场上没有此配置的大容量电源。

4、此外，市场上独立的浪涌保护模块有适用于供电系统的浪涌保护、测量和控制系统的浪涌保护和适用于数据接口。采用方案是气体放电管、压敏电阻或tvs管实现浪涌防护，见参考文档——魏德米勒电涌保护器产品目录。但此类防护一是主要针对数ms时长以下高压防护，如雷击防护、静电防护等，而不能用于时长数十ms到数s中低压防护。二是tvs管参数表明其不能可靠用于电源保护。以smaj26a二极管为例，最大反向工作电压vrwm＝26v，击穿电压vbr＝28.9～31.9v，最大钳位电压vc＝42.1v。即在tvs管泄放保护时，vc已远超过电源自身过压保护阈值29～33v，故不能保证电源不停机。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是：提出一种紧凑型电源稳压器，在低于过压阈值而不影响电源正常工作前提下，吸收掉电源线路上再生制动能量。

2、为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种用于制动能量吸收的紧凑型电源稳压器，其特征在于，包括前、后两端敞开的壳体，壳体前端设有前面板，前面板上设有稳压器电路接口，壳体后端设有后面板，壳体内设有电路板；电路板的电子料区域设有电路相通的电压转换电路、中央处理电路、检压电路以及mos绝缘栅场效应管，电路板的丝印框区域设有并联的制动电阻，其中，稳压器电路接口的正极端与并联的制动电阻的一端相连，同时，稳压器电路接口的正极端与电压转换电路的输入端以及检压电路的一端电路相通，电压转换电路的输出端连接中央处理电路的供电端；检压电路的另一端连接稳压器电路接口的负极端；中央处理电路的信号采集端连接检压电路的检压信号输出端；中央处理电路的控制信号输出端经由限流电阻连接mos绝缘栅场效应管的栅极；mos绝缘栅场效应管的源极连接稳压器电路接口的负极端；mos绝缘栅场效应管的漏极连接并联的制动电阻的另一端；在mos绝缘栅场效应管的源极、栅极之间跨接电容。

3、优选地，所述后面板上开有与所述壳体内空间相通的若干个通气孔。

4、优选地，所述壳体采用对半剖分结构，包括上下扣合的上壳及下壳。

5、优选地，在所述下壳左右两侧的内壁上分别设有一条u形的插槽，所述电路板左右两侧边缘分别插入同侧的插槽内。

6、优选地，所述电路板的长度等于所述下壳和所述上壳的长度，所述电路板的宽度比两侧所述插槽之间的距离小0.1～0.2mm，所述电路板的厚度比所述插槽的宽带小0.1～0.2mm。

7、优选地，所述制动电阻直接插焊在所述电路板版面的丝印框区域内。

8、优选地，所述电路板版面的丝印框内不覆铜，位于所述电路板左右两侧的正反边框外也不覆铜。

9、优选地，所述制动电阻顶部与所述壳体之间设有用于将制动电阻的热量传导至壳体的导热硅胶垫。

10、优选地，所述电路板上的所述电子料区域与所述丝印框区域之间留有足够的距离，使得所述制动电阻的热量不会导入所述电子料区域。

11、优选地，所述检压电路的一端以及所述电压转换电路的输入端连接二极管的阴极，二极管的阳极连接所述稳压器电路接口的正极端。

12、采用本实用新型提供的一种紧凑型电源稳压器能够保证物流输送线的电源系统可靠运行，在电机同步刹车时不会出现异常过压停机问题，解决因设计失误、体积或其它原因电机控制器未考虑能量回收装置且目前市场上没有同类电源稳压产品选用的问题。

技术特征：

1.一种用于制动能量吸收的紧凑型电源稳压器，其特征在于，包括前、后两端敞开的壳体，壳体前端设有前面板，前面板上设有稳压器电路接口，壳体后端设有后面板，壳体内设有电路板；电路板的电子料区域设有电路相通的电压转换电路、中央处理电路、检压电路以及mos绝缘栅场效应管，电路板的丝印框区域设有并联的制动电阻，其中，稳压器电路接口的正极端与并联的制动电阻的一端相连，同时，稳压器电路接口的正极端与电压转换电路的输入端以及检压电路的一端电路相通，电压转换电路的输出端连接中央处理电路的供电端；检压电路的另一端连接稳压器电路接口的负极端；中央处理电路的信号采集端连接检压电路的检压信号输出端；中央处理电路的控制信号输出端经由限流电阻连接mos绝缘栅场效应管的栅极；mos绝缘栅场效应管的源极连接稳压器电路接口的负极端；mos绝缘栅场效应管的漏极连接并联的制动电阻的另一端；在mos绝缘栅场效应管的源极、栅极之间跨接电容。

2.如权利要求1所述的一种用于制动能量吸收的紧凑型电源稳压器，其特征在于，所述后面板上开有与所述壳体内空间相通的若干个通气孔。

3.如权利要求1所述的一种用于制动能量吸收的紧凑型电源稳压器，其特征在于，所述壳体采用对半剖分结构，包括上下扣合的上壳及下壳。

4.如权利要求3所述的一种用于制动能量吸收的紧凑型电源稳压器，其特征在于，在所述下壳左右两侧的内壁上分别设有一条u形的插槽，所述电路板左右两侧边缘分别插入同侧的插槽内。

5.如权利要求4所述的一种用于制动能量吸收的紧凑型电源稳压器，其特征在于，所述电路板的长度等于所述下壳和所述上壳的长度，所述电路板的宽度比两侧所述插槽之间的距离小0.1～0.2mm，所述电路板的厚度比所述插槽的宽带小0.1～0.2mm。

6.如权利要求1所述的一种用于制动能量吸收的紧凑型电源稳压器，其特征在于，所述制动电阻直接插焊在所述电路板版面的丝印框区域内。

7.如权利要求6所述的一种用于制动能量吸收的紧凑型电源稳压器，其特征在于，所述电路板版面的丝印框内不覆铜，位于所述电路板左右两侧的正反边框外也不覆铜。

8.如权利要求1所述的一种用于制动能量吸收的紧凑型电源稳压器，其特征在于，所述制动电阻顶部与所述壳体之间设有用于将制动电阻的热量传导至壳体的导热硅胶垫。

9.如权利要求1所述的一种用于制动能量吸收的紧凑型电源稳压器，其特征在于，所述电路板上的所述电子料区域与所述丝印框区域之间留有足够的距离，使得所述制动电阻的热量不会导入所述电子料区域。

10.如权利要求1所述的一种用于制动能量吸收的紧凑型电源稳压器，其特征在于，所述检压电路的一端以及所述电压转换电路的输入端连接二极管的阴极，二极管的阳极连接所述稳压器电路接口的正极端。

技术总结
本技术公开了一种用于制动能量吸收的紧凑型电源稳压器，其特征在于，包括前、后两端敞开的壳体，壳体前端设有前面板，前面板上设有输入接口以及输出接口，壳体后端设有后面板，壳体内设有电路板；电路板的电子料区域设有电路相通的电压转换电路、中央处理电路、检压电路以及MOS绝缘栅场效应管，电路板的丝印框区域设有制动电阻。采用本技术提供的一种紧凑型电源稳压器能够保证物流输送线的电源系统可靠运行，在电机同步刹车时不会出现异常过压停机问题，解决因设计失误、体积或其它原因电机控制器未考虑能量回收装置且目前市场上没有同类电源稳压产品选用的问题。

技术研发人员：吴志君
受保护的技术使用者：上海翡叶动力科技有限公司
技术研发日：20230707
技术公布日：2024/1/15