专利名称：一种便携式交直流电源转换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及交直流电源转换装置，具体涉及一种便携式的交直流电源转换装置。
背景技术：
发电厂检修过程中往往遇到的一个问题是，在检修车间内对检修后的直流电机没 法进行试转，原因是检修车间没有设置直流电源，而检修后的电机要试转则要重新安装到 原来电机的位置，并压上检修工作票才能进行电机的试转，手续繁多，一旦遇上检修后试转 的电机不正常，又要重新运回到检修车间进行处理，处理后再运回电机原来位置进行试转， 这样造成工作效率低，资源浪费。在检修的电机方面，国产iooo丽机组油系统的直流电 机最大为75KW，电压为直流220V ;600丽机组油系统的直流电机最大为50KW，电压为直流 220V。另外，进口机组直流电机工作电压可能为直流IIOV。 如果开发一种便携式设备，可将三相交流电源220V转换成直流电源220V或1IOV， 在检修车间内就能对检修后的电机进行试转，电机一切正常后，进行就位带负荷试转；这样 就能一步到位，省去许多中间环节，提高电厂检修的工作效率。 从目前市场上整流器的特点来看，创新的侧重点在于其精度高，广泛应用性，高电 压质量，多路输出可调等方面，但一般涉及到滤波电路或更为复杂的P丽整流装置等，导致 电路结构设计复杂，成本比较高。
发明内容
为了克服现有技术存在的电机检修的直流电源的问题，本发明提供一种交直流电 源转换装置，将220V三相交流电整流成220V和110V两种直流电源输出，能供功率容量最 大为75kw的直流电机使用。本发明通过如下技术方案实现
一种便携式交直流电源转换装置，该装置包含一壳体和位于壳体中的内部电路，壳体 上设有三相交流电的输入插口、直流电源输出接口和用于调节直流电源大小的旋转按钮， 所述内部电路包括三相半波整流电路和降压斩波电路，所述输入插口与三相半波整流电路 的三相电源输入端连接，降压斩波电路包括IGBT管和IGBT斩波器控制板，IGBT斩波器控 制板控与IGBT管的三端连接并控制IGBT管的导通，三相半波整流电路的输出端与IGBT管 的集电极连接，直流电源输出接口与IGBT管的发射极连接，所述旋转按钮为IGBT斩波器控 制板输出脉冲的电位调节器。 作为上述的便携式交直流电源转换装置进一步改进的方案，所述壳体内安装有供 所述内部电路散热的散热片。 作为上述的便携式交直流电源转换装置进一步改进的方案，所述壳体一端设有推 拉杆，壳体顶部外侧设有手柄，壳体底部外侧设有四个滚动轮。 作为上述的便携式交直流电源转换装置的优选方案，所述IGBT斩波器控制板为
3IGC2. 7型IGBT斩波器控制板，三相半波整流电路由三个二极管构成，三个二极管的三个阳 极用于连接三相电源，三个二极管共阴极相连接，然后跟IGBT管的集电极连接，IGC2. 7型 IGBT斩波器控制板对应连接IGBT管的三个极端口 。 上述的便携式交直流电源转换装置中，IGC2. 7型IGBT斩波器控制板的C、 G、 E端 分别接IGBT管的集电极、栅极及发射极；E端还与续流二极管的阴极连接，三个二极管共阴 极还与滤波电容一端连接，滤波电容的另一端和续流二极管的阳极连接，IGBT管的发射极 为直流电源输出端。 上述的便携式交直流电源转换装置中，三相半波整流电路中的所述三个二极管为 大功率二极管，降压斩波电路中的所述IGBT管为大功率IGBT管。 上述的便携式交直流电源转换装置中，所述旋转按钮为IGC2. 7型IGBT斩波器控 制板脉冲输出的电位调节器，旋转按钮通过改变斩波电路占空比调节直流电源输出端的直 流电压为220V或110V。 上述的便携式交直流电源转换装置中，直流电压为220V时IGBT管输出的占空比 为85 % ，直流电压为110V时IGBT管输出的占空比为43% ，旋转按钮上标有与该两个占空 比对应的刻度。 上述的便携式交直流电源转换装置中，IGC2. 7型IGBT斩波器控制板的工作电源 由三相交流电经降压变压器提供。 上述的便携式交直流电源转换装置中，壳体上设有供内部电路散热的若干个孔。
本发明的内部电路是三相半波整流电路和降压斩波电路的组合，分别实现了整流 和降压的效果。三相半波整流电路均采用的二极管，直接跟三相交变电源相连。整流后，经 过含有IGBT的降压斩波电路，IGC2. 7型IGBT斩波器控制板控制着IGBT管的通断，其电位 调节器改变着IGBT导通的占空比，可以获得可调的直流电压，供负载使用。散热片主要用 于对大功率二极管和IGBT等器件的散热，带孔的外壳也是为了实现散热效果。另外，该装 置配有推拉杆、手柄和小轮，实现便携。 总的来说，与现有技术相比，本发明的有益效果包括
(1)本发明能将220V三相交流电整流成220V和110V两种直流电源输出，能供功率容 量最大为75kw的直流电机使用。 (2)电路结构设计简单，电压输出可调；生产成本较低，可以提高检修的效率；特 别适用于对电压质量要求不高的整流场合。 (3)整个装置质量轻，结构紧凑，体积小，易携带，为检修直流电机的试转提供了极 大的方便。
图1是本发明实施方式中的便携式交直流电源转换装置结构示意图，其中1.三 相交流电的输入插口 ， 2.改变斩波电路占空比的旋转按钮，亦即IGC2. 7型IGBT斩波器控制 板输出脉冲的电位调节器P3，3.提供直流电源输出接口，4.推拉杆，5.外壳，6.小轮，7.手柄。 图2是本发明实施方式中的便携式交直流电源转换装置的内部电路原理图，其 中ACa， ACb， ACc为三相交流电输入，VD1， VD2， VD3， VD4为大功率二极管，F为滤波电容，c、e、g分别为IGBT管的集电极、发射极和栅极，T为降压变压器，IGC2. 7为IGC2. 7型IGBT斩 波器控制板，Vout为直流电源输出。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步介绍，但本发明的实施不限于此。
本实施方式中，便携式交直流电源转换装置由外壳，内部电路和散热片组成。如图 1所示，三相交流电的输入插口 1提供了内部电路的三相交流电电源，通过旋转按钮2可以 改变内部斩波电路的占空比，跟负载相连接的是直流电源输出接口 3。为了实现便携性，为 外壳装置了推拉杆4、小轮6和手柄7。外壳5带有小孔，便于内部热量的散发。
图2中的电路，主要是三相半波整流电路和降压斩波电路的组合。与三相交流电 源ACa， ACb， ACc直接连接的三个二极管VD1， VD2， VD3，起到了轮流导通整流的作用；滤波电 容F起到滤波的作用。在降压斩波电路部分，VD4为续流二极管，IGC2. 7型IGBT斩波器控 制板控制着IGBT管的通断，电位调节器P3作为壳体上的旋转按钮2。该控制板的工作电源 由交流电ACa和ACb经变压器T降压可得，板上的端口 a、GND、b接变压器的副边绕组，电压 为双18V，其中间抽头接GND，而两个极性相反的18V分别接a和b ;端口 F、D接变压器的副 边绕组，两端工作电压为22V。 考虑到直流电机负载功率比较大，需要慎重选用电气器件。由于交流电三相相 位相差12(T ， 二极管VD1，VD2，VD3轮流导通，使得IGBT的集电极C持续保持着高电位。 但二极管承受的最大正反向电压和正向电流有一定的限度，宜选用大功率二极管，比如 603PJA400 二极管。降压斩波电路中的IGBT可选600A/1200V的大功率IGBT。采用本实施
方式中的元器件，便携式交直流电源转换装置的总重可为15kg，体积可为0. 036m 3 。
为了检修直流电机的试转，通常要求220V或110V的直流电源，为了获得220V和 IIOV，需要确定IGBT管导通的两种占空比。根据导通情况，求得Ud的平均电压为输入有效 电压220V的1. 17倍，即258V。可以计算出，对应于的直流电源输出Vout为220V和110V
的，IGBT管的栅射极电源U,的占空比分别为85%和43%，对IGC2. 7型IGBT斩波器控制
板的输出脉冲电位调节器进行调节并标明这两种刻度，便可容易切换到所需的直流电源输 出电压。 因为负载端的功率比较大，二极管、IGBT等器件为大功率元件，散发出的热量不容
忽视，所以，在内部电路中放置散热片，有利于热量从外壳中的小孔中散发出去。 使用该便携式交直流电源转换装置时，通过相交流电的输入插口 1输入三相交流
电；调节旋转按钮2到标明的两种刻度，可以得到不同的直流电源输出220V或110V ;输出
直流电源的接口 3直接与负载直流电机连接。
权利要求
一种便携式交直流电源转换装置，其特征在于该装置包含一壳体和位于壳体中的内部电路，壳体上设有三相交流电的输入插口、直流电源输出接口和用于调节直流电源大小的旋转按钮，所述内部电路包括三相半波整流电路和降压斩波电路，所述输入插口与三相半波整流电路的三相电源输入端连接，降压斩波电路包括IGBT管和IGBT斩波器控制板，IGBT斩波器控制板控与IGBT管的三端连接并控制IGBT管的导通，三相半波整流电路的输出端与IGBT管的集电极连接，直流电源输出接口与IGBT管的发射极连接，所述旋转按钮为IGBT斩波器控制板输出脉冲的电位调节器。
2. 根据权利要求1所述的便携式交直流电源转换装置，其特征在于所述壳体内安装有 供所述内部电路散热的散热片。
3. 根据权利要求1所述的便携式交直流电源转换装置，其特征在于所述壳体一端设有 推拉杆，壳体顶部外侧设有手柄，壳体底部外侧设有四个滚动轮。
4. 根据权利要求1所述的便携式交直流电源转换装置，其特征在于所述IGBT斩波器 控制板为IGC2. 7型IGBT斩波器控制板，三相半波整流电路由三个二极管构成，三个二极管 的三个阳极用于连接三相电源，三个二极管共阴极相连接，然后跟IGBT管的集电极连接， IGC2. 7型IGBT斩波器控制板对应连接IGBT管的三个极端口 。
5. 根据权利要求4所述的便携式交直流电源转换装置，其特征在于IGC2. 7型IGBT斩 波器控制板的C、 G、 E端分别接IGBT管的集电极、栅极及发射极；E端还与续流二极管的阴 极连接，三个二极管共阴极还与滤波电容一端连接，滤波电容的另一端和续流二极管的阳 极连接，IGBT管的发射极为直流电源输出端。
6. 根据权利要求4所述的便携式交直流电源转换装置，其特征在于三相半波整流电路 中的所述三个二极管为大功率二极管，降压斩波电路中的所述IGBT管为大功率IGBT管。
7. 根据权利要求4所述的便携式交直流电源转换装置，其特征在于所述旋转按钮为 IGC2. 7型IGBT斩波器控制板脉冲输出的电位调节器，旋转按钮通过改变斩波电路占空比 调节直流电源输出端的直流电压为220V或110V。
8. 根据权利要求7所述的便携式交直流电源转换装置，其特征在于直流电压为220V 时IGBT管输出的占空比为85%，直流电压为IIOV时IGBT管输出的占空比为43% ，旋转按 钮上标有与该两个占空比对应的刻度。
9. 根据权利要求4 8任一项所述的便携式交直流电源转换装置，其特征在于 IGC2. 7型IGBT斩波器控制板的工作电源由三相交流电经降压变压器提供。
10. 根据权利要求9所述的便携式交直流电源转换装置，其特征在于壳体上设有供内 部电路散热的若干个孔。
全文摘要
本发明公开一种便携式交直流电源转换装置，该装置包含一壳体和位于壳体中的内部电路，壳体上设有三相交流电的输入插口、直流电源输出接口和用于调节直流电源大小的旋转按钮，所述内部电路包括三相半波整流电路和降压斩波电路，所述输入插口与三相半波整流电路的三相电源输入端连接，降压斩波电路包括IGBT管和IGBT斩波器控制板，IGBT斩波器控制板控与IGBT管的三端连接并控制IGBT管的导通，三相半波整流电路的输出端与IGBT管的集电极连接，直流电源输出接口与IGBT管的发射极连接，所述旋转按钮为IGBT斩波器控制板输出脉冲的电位调节器。本发明结构简单，电压输出可调，容易携带，可以提高发电厂的检修效率。
文档编号H05K7/20GK101777847SQ20101012251
公开日2010年7月14日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者张勇, 杨莹, 胡剑琛, 荆朝霞, 袁伟利, 郑锦溪, 钟童科 申请人:广东拓奇电力技术发展有限公司;华南理工大学