专利名称：一种dc/dc电源变换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种将高压直流电变换为低压直流电的开关型桥式DC／DC电源变换器。它适用于电力车辆的蓄电池充电、辅助电源等各种低压电的设备。
现有的DC／DC电源变换器是将高压直流电变换成低压直流电源供给各种用低压电的设备，如电力车辆的蓄电池充电、辅助电源等。这些用电设备对变换器的要求主要是安全可靠，保护周密，易维修，耗电少，但是现有的变换器因其结构设计存在问题致使其安全保护措施很不完备，影响其推广使用。其主要问题是1、外部接线一般对输入及输出高、低压接线均位于变换器一侧或顶部，通常接线端子裸露在外，极易造成高、低压电接线错误及触电事故。2、对箱体内发热较高元器件的冷却方式采用风冷，变换器工作时，不论其温度高低，风机都在连续运行，这既降低风机使用寿命，又浪费能源，箱体四周的通风孔均为冲压的平椭圆形长孔，灰尘、雨水极易进入箱体内，易使其内的电气控制系统发生短路危险。3、合闸浪涌电流的抑制和防反电路保护，多采用如图3所示的保护方式。防反电流整流管D与晶闸管T串联，限流电阻R与T并联，浪涌电流经过D及R，合闸时，T不导通，电流经D、R，过一段时间后，T开通，电流经D及T，这样电路虽能抑制合闸浪涌电流并能防止反向电流。但对T已开通后，再次来到的浪涌电流如外部的干扰、瞬时再起动合闸无法抑制，而直接加到功率元件上，使之过电压或过电流超载，易造成功率元件的损坏。4、因其电路板采用整体结构，即主电路与易损坏的控制电路制成一体，因此当控制电路发生故障时，只能将整块电路板换掉，维修不方便，同时也造成浪费。
本实用新型的目的是提供一种改进的DC／DC电源变换装置，它不仅结构紧凑，易维修，使用更加安全可靠，而且防护措施周密得当，从而有效克服现的技术存在的缺点，避免事故发生，降低能耗，延长使用寿命。
本实用新型的目的是这样实现的该变换器包括带有通风孔的箱体和组装其内的电气系统，其输入、输出接线端子分别置于箱体两侧凹腔内，并以护盖封装，箱体内的散热器上装有与风机相接的常开温度继电器Ko和与输出电路继电器K2相接的常闭温度继电器Kc，电气系统中的输入电路通过电感电阻RL组件与整流管及变换电路相接，输入电路继电器K1的触点经Kc与K2的线圈相连后，通过防反二极管接至输出端。
由于本实用新型针对现有技术存在的问题进行改进，所以进一步提高其安全保护性能。首先箱体的输入高压电和输出低压电的接线端子分别置于箱体两侧凹腔内，并以护盖封装，且端子处标注电压数据和极性标识，如“＋DC600V－”、“＋DC14V－”等，这样就可避免接错线和发生触电事故。其次对于箱体内发热较高元器件除采用散热器散热外，还在散热器上装设与风机相接的常开温度继电器Ko和与输出线路继电器K2相接的常闭温度继电器Kc，可有效防止元器件因高温被损坏，延长了元器件和风机的使用寿命。另外，在电气系统中还采取了一系列保护措施，利用电感电阻、稳压管、整流管与相应电阻配合，分别组成合闸浪涌电流及电压保护、驱动电路保护、输出电路保护、防反电路保护等。因此，本实用新型从根本上克服了现有技术存在的缺点，从而避免短路事故发生及相应电器元件不受损坏，防止无效电耗等，故能显著降低能耗，提高工作效率和使用寿命。本实用新型的控制电路板采用了几件分离板组成一个组合件，将易发生故障的控制电路板用插接件及螺钉固定方式与主电路板相联，既便于维修又省时经济。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的外部结构示意图。
图2是本实用新型电气原理示意图。
图3是现有技术抑制合闸浪涌电路示意图。
根据图1－2详细说明本实用新型的具体结构和工作原理。该装置包括箱体1及组装其内的电气系统。其中箱体四周的通风孔不用传统的平椭圆形长孔，为防止灰尘、雨水直落箱体内造成短路危险，在箱体四周加工出立体雨搭结构的百叶窗式通风长孔。输入、输出接线端子分别设置于箱体1两侧的凹腔2内，再用护盖3封装而不外露，确保使用安全不触电。为防止高、低压线接错，可在两侧端子处标注电压数据及极性标识，箱体1内的发热较高元器件，如功率开关管M1、M2等仍采用散热器散热，但在散热器上装设与风机Fan相接的常开温度继电器Ko和与输出电路继电器K2相接的常闭温度继电器Kc。冷却温度可根据需要确定。例如温度定在40－50℃时，Kc闭合，风机Fan工作，风冷各元器件。当温度低于此温度时，Kc自动断开，风机Fan停转，这样可实现风机在低于规定冷却温度时停机，既节能又延长风机使用寿命。若功率开关管M1、M2温度过高，其温升定在70℃时，则Kc断开，K2切断输出电路，使输出无负载。M1、M2温度降到70℃以下时，Kc恢复闭合，使K2接通输出电路，以保护元器件不会因高温而损坏，也避免了功率开关管M1、M2的超载。电气系统中的输入电路由发光二极管H1、电阻R1、R2，经继电器K1的线圈通过整流管D4、D5与电感电阻组件RL的线绕电阻RL1、RL2构成回路。K1的触点经Kc与K2的线圈相连后，通过防反二极管D8接至输出端VDD。脉冲变压器T2的次级线圈通过箝位稳压管Z3(Z5)与功率开关管G极相接，控制板通过电阻R11得到工作电源，电阻R8为工作电流取样电阻，将电流信号送到控制板，从F、F′输出交流脉冲，使脉冲变压器T2的次级绕组产生脉冲，经箝位稳压管Z3(Z5)，送到功率开关管M1(M2)的G、E极之间，使脉冲死区电平维持在OV左右。R4(R7)为控制G极的负载电阻，以使控制电路工作稳定。当该装置输入端通电开始合闸或波动时，电感电阻组件RL的电感效应起主要作用，抑制电流上升，然后浪涌电压通过其电阻效应及压敏电阻R12、R13多层次吸收。当功率开关管M1(M2)的GE极间电压超过规定值时，稳压管Z4、Z1(Z6、Z2)导通，使E、G极间电压降至允许范围。由继电器K1、K2防反二极管D8组成输出电路保护。当输入有电时继电器K1吸合，且输出端VDD接到外部用电电源(如蓄电池)的极性正确，D8导通，继电器K2吸合，使输出回路接通。当VDD极性接反，整流管D8不导能，继电器K2不吸合，保护了变压器T2整流管D1、D2等元件不损坏。当VDD极性正确，而输入端Vcc极性反向时，则D4、D5不导通，保护了主回路不承受反向电压，同时继电器K1、K2均不吸合，避免了驱动电路无效电耗。在控制脉冲作用下，当M1开通，M2关断时，高压直流电源通过M1经变压器T1初级绕组的一个方向(估称为正方向)，流过电流并向C3充电；同时C2将其曾经在M2导通时充电存贮能量以这个相同方向(正方向)向T1初级绕组流出电流释放能量。然后转换为M1关断M2开通，高压直流电源此时通过M2经变压器T1初级绕组的另一个方向(估称负方向)流过电流并向C2充电；同时C3将其曾经在M1导通时充电存贮的能量以这个方向(负方向)向T1初级绕组流出电流释放能量。这样形成T1初级绕组的交变电流，如此往复在T1次级绕组产生交流电压，经过整流管D1、D2整流及电感L电容C5滤波输出直流低压电，同时将该直流电压信号送到控制板P端，以控制T2初级绕组的脉冲宽度，从而控制了T2次级绕组输出电压的稳定。电阻R5、电容C1(R6、C4)为阻容吸收回路与二极管D6(D7)共同保护M1(M2)。S1为测试按钮。R3为冷却风机保护电阻，压敏电阻R12、R13及RL、组合件RL1、RL2为线路保护，电阻R9、发光二极管H2、稳压管Z7、及防反二极管D9，是为达到一定电压导通，使维修人员只需观察H2的亮度，即可粗略判断VDD输入电压是否正常。
本实用新型的取样控制电路板采用了几件分离板组成一个组合件，将易发生故障的取样控制电路板用插接件及螺钉固定方式与主电路板相联，既便于维修又省时经济。
权利要求1.一种开关型桥式DC/DC电源变换器，包括带有通风孔的箱体和组装其内的电气系统，其特征是输入、输出接线端子分别置于箱体两侧凹腔内，并以护盖封装，箱体内的散热器上装有与风机相接的常开温度继电器Ko和与输出电路继电器K2相接的常闭温度继电器Kc，电气系统中的输入电路通过电感电阻RL组件与整流管及变换电路相接，输入电路继电器K1的触点经Kc与K2的线圈相连后，通过防反二极管接至输出端。
2.根据权利要求1所述的变换器，其特征是输入或输出接线端子处标有电压数据及极性标识。
3.根据权利要求1所述的变换器，其特生是箱体四周加工有百叶窗式通风孔。
4.根据权利要求1所述的变换器，其特征是脉冲变压器T2的次级线圈通过稳压管Z3或Z5与功率开关G极相接。
5.根据权利要求1所述的变换器，其特征是电气系统的主电路板与 取样控制电路板组装在一起。
专利摘要本实用新型涉及一种开关型桥式DC/DC电源变换器。它包括带有通风孔的箱体和组装其内的电气系统，其输入、输出接线端子分别置于箱体两侧凹腔内，以护盖封装，箱体内的散热器上装有常开温度继电器Ko和常闭温度继电器Kc，电气系统中的输入电路通过整流管与电感电阻组件相接，输入电路继电器K1的触点经Kc与输出电路继电器K2的线圈相连后，通过防反二极管接至输出端。它保护措施周全，使用安全可靠，延长了使用寿命，降低能耗，且便于维修。
文档编号H02M3/00GK2205606SQ9423036
公开日1995年8月16日 申请日期1994年10月7日 优先权日1994年10月7日
发明者付电明 申请人:付电明