[發明專利]發電機勵磁電流斬波電路

無效

• 申請號: 201210310950.5
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN102832870A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 趙雅周
• 申請（專利權）人: 北京曙光航空電氣有限責任公司
• 主分類號: H02P9/30
• 分類號: H02P9/30
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 梁瑞林

技術領域

本發明屬于發電機控制器設計技術，涉及對發電機勵磁電流斬波電路的改進。

背景技術

現役飛機電源系統基本由發電機和控制器組成，控制器實現發電機輸出電壓調壓和保護等功能。當負載變化時，控制器通過調節發電機勵磁電流大小來維持發電機輸出電壓保持恒定。調節勵磁電流是通過斬波信號驅動勵磁電流回路中開關管的導通和關斷來實現。目前的一種發電機勵磁電流斬波電路的結構參見圖1，它由驅動芯片N1、電阻R1、R3和R4、場效應管V1、電容C1和二極管D2組成；二極管D2并聯在發電機勵磁繞組L的兩端，二極管D2的負極與勵磁電源連接，驅動芯片N1的脈寬調制信號輸入端與調壓電路的脈寬調制信號輸出端PWM連接，驅動芯片N1的電源輸入端與+15V電源連接，驅動芯片N1的輸出端串聯電阻R1后與場效應管V1的柵極G連接，電阻R3接在場效應管V1的柵極G和漏極S之間，場效應管V1的漏極S接地，場效應管V1的源極D與二極管D2的正極連接，電容C1和電阻R4組成一個串聯支路，該串聯支路的一端接地，另一端與場效應管V1的源極D連接。其工作原理是：PWM信號經過驅動芯片N1進行電氣隔離和功率放大后，通過限流電阻R1驅動場效應管V1，電阻R1決定場效應管V1導通和關斷過程的時間；在場效應管V1關斷時，二極管D2對勵磁電流進行續流，電容C1和電阻R4吸收場效應管V1關斷瞬間在場效應管V1源極D產生的脈沖尖峰。其缺點是：因電阻R1的電阻限制，場效應管V1關斷過程慢，關斷時間長，導致場效應管V1的損耗大。

發明內容

本發明的目的是：提出一種能加速關斷過程、縮短關斷時間的發電機勵磁電流斬波電路，以降低場效應開關管V1的損耗。

本發明的技術方案是：發電機勵磁電流斬波電路，包括驅動芯片N1、電阻R1、R3和R4、場效應管V1、電容C1和二極管D2；二極管D2并聯在發電機勵磁繞組L的兩端，二極管D2的負極與勵磁電源連接，驅動芯片N1的脈寬調制信號輸入端與調壓電路的脈寬調制信號輸出端PWM連接，驅動芯片N1的電源輸入端與+15V電源連接，驅動芯片N1的輸出端串聯電阻R1后與場效應管V1的柵極G連接，電阻R3接在場效應管V1的柵極G和漏極S之間，場效應管V1的漏極S接地，場效應管V1的源極D與二極管D2的正極連接，電容C1和電阻R4組成一個串聯支路，該串聯支路的一端接地，另一端與場效應管V1的源極D連接；其特征在于：有一個由二極管D1和電阻R2串聯組成的第二串聯支路，二極管D1的正極與電阻R2的一端連接，二極管D1的負極與驅動芯片N1的輸出端連接，電阻R2的另一端與場效應管V1的柵極G連接。

本發明的優點是：加速了場效應開關管V1的關斷過程，縮短了關斷時間，從而降低了場效應開關管V1的損耗。

附圖說明

圖1是目前的一種發電機勵磁電流斬波電路的結構原理圖。

圖2是本發明的結構原理圖。

具體實施方式

下面對本發明做進一步詳細說明。參見圖2，發電機勵磁電流斬波電路，包括驅動芯片N1、電阻R1、R3和R4、場效應管V1、電容C1和二極管D2；二極管D2并聯在發電機勵磁繞組L的兩端，二極管D2的負極與勵磁電源連接，驅動芯片N1的脈寬調制信號輸入端與調壓電路的脈寬調制信號輸出端PWM連接，驅動芯片N1的電源輸入端與+15V電源連接，驅動芯片N1的輸出端串聯電阻R1后與場效應管V1的柵極G連接，電阻R3接在場效應管V1的柵極G和漏極S之間，場效應管V1的漏極S接地，場效應管V1的源極D與二極管D2的正極連接，電容C1和電阻R4組成一個串聯支路，該串聯支路的一端接地，另一端與場效應管V1的源極D連接；其特征在于：有一個由二極管D1和電阻R2串聯組成的第二串聯支路，二極管D1的正極與電阻R2的一端連接，二極管D1的負極與驅動芯片N1的輸出端連接，電阻R2的另一端與場效應管V1的柵極G連接。

所說的電阻R2的阻值與電阻R1相同，所說的二極管D1為快速恢復二極管。

本發明的工作原理是：PWM信號經驅動芯片N1后，通過R1、R2、R3、D1組成的驅動電路，驅動MOS管V1，R4、C1為V1的吸收電路，L為勵磁繞組，D2為續流二極管。N1的輸出端輸出15V經R1、R3后，輸入V1的VGS端,V1導通。N1的輸出端為0，將V1的G端拉低,V1關斷。場效應管管V1的開通/關斷時間：

t＝R_G×C_ISS＝R_G×(C_GS+C_gd1)