整流驱动电路

文档序号:1256702 发布日期:2020-08-21 浏览:37次 >En<

阅读说明:本技术 整流驱动电路 (Rectifying drive circuit ) 是由 刘佩甲 赵德琦 吴壬华 于 2019-08-19 设计创作,主要内容包括:本申请实施例公开了一种整流驱动电路,所述整流驱动电路包括预充电路、可控硅电路、整流电路、电解电容和可控硅触发电路;整流驱动电路的输入为单相交流;整流驱动电路的输入端火线与高压直流正极输出端之间串联预充电路,整流驱动电路的输入端零线连接整流电路,在高压直流正极和高压直流负极输出端之间分别并联可控硅电路、整流电路和电解电容,可控硅触发电路连接可控硅电路;预充电路用于对电解电容进行充电,可控硅触发电路用于触发可控硅电路,可控硅电路用于对电解电容进行充电,可控硅电路和整流电路用于对单相交流输入进行整流。本申请实施例能避免现有技术中的机械器件的性能限制,有效实现了交流输入侧的预充及整流。(The embodiment of the application discloses a rectification drive circuit, which comprises a pre-charging circuit, a silicon controlled circuit, a rectification circuit, an electrolytic capacitor and a silicon controlled trigger circuit; the input of the rectification driving circuit is single-phase alternating current; a pre-charging circuit is connected in series between a live wire at the input end of the rectification driving circuit and an output end of a high-voltage direct current positive electrode, a zero line at the input end of the rectification driving circuit is connected with a rectification circuit, a silicon controlled rectifier circuit, a rectification circuit and an electrolytic capacitor are respectively connected in parallel between the high-voltage direct current positive electrode and the output end of a high-voltage direct current negative electrode, and a silicon controlled rectifier trigger circuit is connected with the; the pre-charging circuit is used for charging the electrolytic capacitor, the silicon controlled trigger circuit is used for triggering the silicon controlled circuit, the silicon controlled circuit is used for charging the electrolytic capacitor, and the silicon controlled circuit and the rectifying circuit are used for rectifying the single-phase alternating current input. The embodiment of the application can avoid the performance limitation of mechanical devices in the prior art, and effectively realizes the pre-charging and rectification of the alternating current input side.)

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。此外,术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同的对象,而并非用于描述特定的顺序。

需要说明的是,在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

图2是本申请实施例提供的第一种整流驱动电路200的结构示意图。由图2可知,整流驱动电路200包括预充电路201、可控硅电路202、整流电路203、可控硅触发电路204和电解电容C1。如图2所示,整流驱动电路的输入为单相交流,整流驱动电路的输出为高压直流。

下面针对本申请实施例所提供的整流驱动电路200的结构和功能做详细介绍。

如图2所示,整流驱动电路200的输入端火线连接预充电路201的第一端2011以及可控硅电路202的第一端2021,整流驱动电路200的输入端零线连接整流电路203的第一端2031。预充电路201的第二端2012连接可控硅电路202的第二端2022、整流电路203的第二端2032、电解电容C1的正极以及整流驱动电路200的正极输出端。整流驱动电路200的负极输出端连接电解电容C1的负极、整流电路203的第三端2033以及可控硅电路202的第三端2023。可控硅触发电路204的第一端2041连接预充电路201的第二端2012,可控硅触发电路204的第二端2042连接可控硅电路的第一端2021。

预充电路201用于对电解电容C1进行充电,可控硅触发电路204用于当电解电容C1的电压达到第一阈值后触发可控硅电路202。可控硅电路202用于对电解电容C1进行充电,可控硅电路202和整流电路203用于对整流驱动电路200的输入进行整流。

本申请实施例提供的整流驱动电路200的工作原理如下:整流驱动电路的单相交流输入后,预充电路201对电解电容C1进行预充电。当电解电容C1两端的电压值达到第一阈值后,可控硅触发电路204触发可控硅电路202,实现可控硅电路202的导通,使得预充电路201短路。预充电路201短路后,输入的单相交流电通过可控硅电路202继续对电解电容C1进行预充电。输入的单相交流电通过可控硅电路202和整流电路203实现了整流。

可选的,第一阈值依据实际需求而定,本申请实施对此不做具体限定。

可选的,如图3所示,预充电路201包括热敏电阻RT1和第一整流二极管D1。

具体的,热敏电阻RT1的第一端e01连接整流驱动电路200的输入端火线,热敏电阻RT1的第二端e02连接第一整流二极管D1的正极,第一整流二极管D1的负极连接整流驱动电路200的正极输出端。热敏电阻RT1用于对输入电流进行限流,第一整流二极管D1用于对输入电流进行整流。

可以理解,由图3可知,整流驱动电路200的单相交流输入后,单相交流输入经火线流向热敏电阻RT1,热敏电阻RT1对单相交流输入进行限流。然后热敏电阻RT1输出电流流向第一整流二极管D1,第一整流二极管D1对单相交流输入进行整流,从而将交流电转化为直流电。第一整流二极管D1输出的直流电流向电解电容C1的正极,电解电容C1的负极的输出电流经整流电路203流向零线,从而对电解电容C1进行预充电。

可选的,如图3所示,可控硅电路202包括第一可控硅SC1和第二可控硅SC2。

具体的,第一可控硅SC1的阴极连接第一整流二极管D1的负极,第一可控硅SC1的阳极连接第二可控硅SC2的阴极、整流驱动电路200的输入端火线以及可控硅触发电路204的第二端2042,第二电容C2的第二端e12连接第一电阻R1的第二端e10以及第六整流二极管D6的负极,第六整流二极管D6的正极连接变压器T1的原边线圈的第二端e04。第一电阻R1、第二电容C2和第六整流二极管D6构成变压器T1的保护电路,变压器T1的保护电路用于对变压器T1进行放电。

可选的,如图6所示,可控硅触发电路204还包括第二电阻R2和第三电阻R3。

具体的,可控硅触发电路204的第二输入端与第二电阻R2的第一端e13连接,第二电阻R2的第二端e14连接场效应管Q1的栅极以及第三电阻R3的第一端e15,第三电阻R3的第二端e16连接场效应管Q1的源极。第二电阻R2用于对脉冲宽度调制PWM信号进行滤波,第三电阻R3用于对场效应管Q1进行放电。

可选的,如图7所示,可控硅触发电路204还包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6。

具体的,第三电容C3的第一端e17连接第四整流二极管D4的负极以及第四电阻R4的第一端e19,第三电容C3的第二端e18连接变压器T1的第一副边线圈的第二端e06,第四电阻R4的第二端e20连接第五电阻R5的第一端e21以及第四电容C4的第一端e23,第五电阻R5的第二端e22连接第三电容C3的第二端e18以及第四电容C4的第二端e24,第四电容C4的第一端e23连接第一可控硅SC1的控制极,第四电容C4的第二端e24连接第一整流二极管D1的负极。第三电容C3、第四电阻R4和第四电容C4用于对变压器T1的第一副边线圈的输出信号进行滤波,第五电阻R5为负载电阻。第五电容C5的第一端e25连接第五整流二极管D5的负极以及第六电阻R6的第一端e27,第五电容C5的第二端e26连接变压器T1的第二副边线圈的第二端e08,第六电阻R6的第二端e28连接第七电阻R7的第一端e29以及第六电容C6的第一端e31,第七电阻R7的第二端e30连接第五电容C5的第二端e26以及第六电容C6的第二端e32,第六电容C6的第一端e31连接第二可控硅SC2的控制极,第六电容C6的第二端e32连接第一可控硅SC1的阳极。第五电容C5、第六电阻R6和第六电容C6用于对变压器T1的第一副边线圈的输出信号进行滤波,第七电阻R7为负载电阻。

可选的,如图8所示,整流驱动电路200还包括保护模块,保护模块包括保险丝F1、第七电容C7和第一电感L1。

具体的,整流驱动电路200的输入端火线连接保险丝F1的第一端e33,保险丝F1的第二端e34连接第一电感L1的第一线圈的第一端e37以及第七电容C7的第一端e35,第七电容C7的第二端e36连接第一电感L1的第二线圈的第一端e39以及整流驱动电路200的输入端零线,第一电感L1的第一线圈的第二端e38连接热敏电阻RT1的第一端e01,第一电感L1的第二线圈的第二端e40连接第二整流二极管D2的正极,第一电感L1的第一线圈的第一端e37与第一电感L1的第二线圈的第一端是同名端e39。

可选的,可控硅触发电路204的第二输入端为脉冲宽度调制PWM信号,脉冲宽度调制PWM信号的占空比为第一占空比,脉冲宽度调制PWM信号的频率为第一频率。

例如,第一占空比为30%,第一频率为30KHz。

本申请实施例中,单相交流输入整流驱动电路后,预充电路对电解电容进行预充电。当电解电容两端的电压值达到一定阈值后,可控硅触发电路触发可控硅电路实现可控硅电路的导通,使得预充电路短路。预充电路短路后,输入的单相交流电通过可控硅电路继续对电解电容进行预充电。输入的单相交流电通过可控硅电路和整流电路实现了整流。通过本申请实施例提供的整流驱动电路,能够避免现有技术中的机械器件的性能限制问题,有效实现了交流输入侧的预充及整流。此外,本申请实施例提供的整流驱动电路,通过第一可控硅、第二可控硅、第二整流二极管和第三整流二极管实现了对单相交流输入的整流。可控硅的正向导通压降低于整流二极管的正向导通压降,因此,相比于现有技术中通过四个整流二极管实现桥式整流,本申请实施例实现整流功能的能耗更小。

可选的,图9是本申请实施例提供的整流驱动电路200的第五种结构示意图。其中,如图所示,第一可控硅SC1、第二可控硅SC2、第二整流二极管D2和第三整流二极管D3的连接方式如下:第一可控硅SC1的阴极连接第一整流二极管D2的负极以及变压器T1的第一副边线圈的第二端e06,第一可控硅SC1的阳极连接第二整流二极管D2的负极以及整流驱动电路输入端火线,第一可控硅SC1的控制极连接第四整流二极管D4的负极。第二可控硅SC2的阴极连接第一整流二极管D1的负极、变压器T1的第二副边线圈的第二端e08以及电解电容C1的正极,第二可控硅SC2的阳极连接第三整流二极管D3的负极以及整流驱动电路输入端零线,第二可控硅SC2的控制极连接第五整流二极管D5的负极。第三整流二极管D3的正极连接第二整流二极管D2的正极以及电解电容的C1负极。

可以理解,与图4所示的整流驱动电路200的工作原理相同的是,单相交流输入经火线流向热敏电阻RT1,热敏电阻RT1对单相交流输入进行限流。然后热敏电阻RT1输出电流流向第一整流二极管D1,第一整流二极管D1对单相交流输入进行整流,从而将交流电转化为直流电。第一整流二极管D1输出的直流电流向电解电容C1的正极,电解电容C1的负极的输出电流经整流电路203流向零线,从而对电解电容C1进行预充电。

可以理解,通过预充电路201对电解电容C1进行预充电,当电解电容C1两端的电压达到第一阈值后,可控硅触发电路204触发第一可控硅SC1导通和第二可控硅SC2导通。第一可控硅SC1和第二可控硅SC2导通后,单相交流输入经火线流向第一可控硅SC1的阳极,第一可控硅SC1的阴极的输出电流流向电解电容C1的正极,电解电容C1的负极的输出电流经第三整流二极管D3流向零线,从而对电解电容C1继续进行预充电。单相交流输入经零线流向第二可控硅SC2的阳极,第二可控硅SC2的阴极的输出电流流向电解电容C1的正极,电解电容C1的负极的输出电流流向第二整流二极管D2的正极,第二整流二极管D2的负极的输出电流流向火线,从而对电解电容C1继续进行预充电。由此可知,通过上述过程实现了对单相交流输入的整流。

可以理解,图9所示的整流驱动电路200与图4所示的整流驱动电路200的工作原理相同,除第一可控硅SC1、第二可控硅SC2、第二整流二极管D2和第三整流二极管D3的连接方式不同之外,其他元器件的结构和功能均相同,此处不再赘述。

可选的,图10是本申请实施例提供的整流驱动电路200的第六种结构示意图。其中,如图所示,预充电路201中的热敏电阻RT1和第一整流二极管D1、第一可控硅SC1、第二可控硅SC2、第二整流二极管D2和第三整流二极管D3的连接方式如下:第三整流二极管D3的正极连接整流驱动电路输入端火线、第一可控硅SC1的阴极以及变压器T1的第一副边线圈的第二端e06,第三整流二极管D3的负极连接第二整流二极管D2的负极以及电解电容C1的正极。第二整流二极管D2的正极连接第二可控硅SC2的阴极、整流驱动电路输入端零线以及变压器T1的第二副边线圈的第二端e08。第一可控硅SC1的阳极连接第二可控硅SC2的阳极、电解电容C1的负极以及热敏电阻RT1的第一端e01,第一可控硅SC1的控制极连接第四整流二极管D4的负极,第二可控硅SC1的控制极连接第五整流二极管D5的负极。热敏电阻RT1的第二端e02连接第一整流二极管D1的正极,第一整流二极管D1的负极连接整流驱动电路输入端零线。

可以理解,单相交流输入后,交流电经第三整流二极管D3流向电解电容C1的正极,电解电容C1的负极的输出电流流向热敏电阻RT1的第一端e01,热敏电阻RT1对输入电流进行限流,热敏电阻RT1的第二端e02的输出电流经第一整流二极管D1流向零线。通过上述过程对电解电容C1进行预充电。

可以理解,通过热敏电阻RT1和第一整流二极管D1对电解电容C1进行预充电,当电解电容C1两端的电压达到第一阈值后,可控硅触发电路204触发第一可控硅SC1导通和第二可控硅SC2导通。第一可控硅SC1和第二可控硅SC2导通后,单相交流输入经火线流向第三整流二极管D3的正极,第三整流二极管D3的负极的输出电流流向电解电容C1的正极,电解电容C1的负极的输出电流经第二可控硅SC2流向零线,从而对电解电容C1继续进行预充电。单相交流输入经零线流向第二整流二极管D2的正极,第二整流二极管D2的负极的输出电流流向电解电容C1的正极,电解电容C1的负极的输出电流流向第一可控硅SC1的阳极,第一可控硅SC1的阴极的输出电流流向火线,从而对电解电容C1继续进行预充电。由此可知,通过上述过程实现了对单相交流输入的整流。

可以理解,图10所示的整流驱动电路200与图4所示的整流驱动电路200的工作原理相同,除热敏电阻RT1、第一整流二极管D1、第一可控硅SC1、第二可控硅SC2、第二整流二极管D2和第三整流二极管D3的连接方式不同之外,其他元器件的结构和功能均相同,此处不再赘述。

请参见图11,图11为本申请实施例提供的一种充电装置300的硬件结构示意图。充电装置300包括:存储器301、收发器302、与所述存储器301和收发器302耦合的处理器303,以及整流驱动电路304。存储器301用于存储指令,处理器303用于执行指令,收发器302用于在处理器303的控制下与其他设备进行通信,整流驱动电路304用于将单相交流输入转换为高压直流输出。

其中,处理器303可以是中央处理器(英文:central processing unit,简称:CPU),通用处理器,数字信号处理器(英文:digital signal processor,简称:DSP),专用集成电路(英文:application-specific integrated circuit,简称:ASIC),现场可编程门阵列(英文:field programmable gate array,简称:FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请实施例公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组合等等。收发器302可以是通信接口、收发电路等,其中,通信接口是统称,可以包括一个或多个接口。

可选地,充电装置300还可以包括总线305。其中,存储器301、收发器302、处理器303以及单相自适应锁相环304可以通过总线305相互连接;总线305可以是外设部件互连标准(英文:peripheral component interconnect,简称:PCI)总线或扩展工业标准结构(英文:extended industry standard architecture,简称:EISA)总线等。总线305可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图3中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

除了图3所示的存储器301、收发器303、处理器303、整流驱动电路304以及上述总线305之外,本申请实施例中充电装置300通常根据该充电装置的实际功能,还可以包括其他硬件,对此不再赘述。

结合本申请实施例公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现,也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成,软件模块可以被存放于随机存取存储器(英文:random access memory,简称:RAM)、闪存、只读存储器(英文:read only memory,简称:ROM)、可擦除可编程只读存储器(英文:erasable programmable rom,简称:EPROM)、电可擦可编程只读存储器(英文:electrically eprom,简称:EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘(CD-ROM)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外,该ASIC可以位于网络设备中。当然,处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于网络设备中。

本领域技术人员应该可以意识到,在上述一个或多个示例中,本申请实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时,可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上所述的具体实施方式,对本申请实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本申请实施例的具体实施方式而已,并不用于限定本申请实施例的保护范围,凡在本申请实施例的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本申请实施例的保护范围之内。

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