[發(fā)明專利]基于H橋的低壓大電流換向裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310389272.0
• 申請(qǐng)日: 2013-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN103414343A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱春波;李有全;魏國(guó);任曉峰;程志遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M3/16
• 分類號(hào): H02M3/16
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張宏威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于H橋的低壓大電流換向裝置，屬于電流換向領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前的電流換向技術(shù)主要用途之一是電機(jī)直流換向，且多使用換向器，換向器是直流永磁串激電動(dòng)機(jī)上為了能夠讓電動(dòng)機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去原一個(gè)部件。換向器的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢(shì)的原理。結(jié)構(gòu)上，換向器是幾個(gè)接觸片圍成圓型，分別連接轉(zhuǎn)子上的每個(gè)抽頭，外邊連接兩個(gè)電極稱為電刷與之接觸，同時(shí)只接觸其中的兩個(gè)。原理是，當(dāng)線圈通過(guò)電流后，會(huì)在永磁鐵的作用下，通過(guò)吸引和排斥力轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)它轉(zhuǎn)到和磁鐵平衡時(shí)，原來(lái)通著電的線較對(duì)應(yīng)換向器上的觸片就與電刷分離開，而電刷連接到符合產(chǎn)生推動(dòng)力的那組線圈對(duì)應(yīng)的觸片上，這樣不停的重復(fù)下去，直流電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)起來(lái)了。

電流換向技術(shù)還用于電動(dòng)工具，用于此處的電流換向電路主要是為了控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)而設(shè)置的，該電路可承受電流較小，當(dāng)電流過(guò)大時(shí)換向速度慢，繼電器轉(zhuǎn)換開關(guān)產(chǎn)生噪聲。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有電流換向電路在通過(guò)大電流時(shí)換向速度慢，繼電器轉(zhuǎn)換開關(guān)產(chǎn)生噪聲的問(wèn)題，進(jìn)而提供了一種基于H橋的低壓大電流換向裝置。

本發(fā)明所述的基于H橋的低壓大電流換向裝置，它包括恒流源、H橋轉(zhuǎn)換電路、上位機(jī)和控制電路；

恒流源的正極連接H橋轉(zhuǎn)換電路的正極，恒流源的負(fù)極連接H橋轉(zhuǎn)換電路的負(fù)極，所述H橋轉(zhuǎn)換電路的一個(gè)信號(hào)輸出端連接負(fù)載的一端，H橋轉(zhuǎn)換電路的另一個(gè)信號(hào)輸出端連接負(fù)載的另一端；

上位機(jī)的信號(hào)輸出端連接控制電路的信號(hào)輸入端，所述控制電路的信號(hào)輸出端連接H橋轉(zhuǎn)換電路的控制信號(hào)輸入端。

本發(fā)明H橋采用固態(tài)繼電器來(lái)搭建，相比普通繼電器，從固態(tài)繼電器的參數(shù)可以明顯看出固態(tài)繼電器速度遠(yuǎn)快于繼電器，且轉(zhuǎn)換開關(guān)時(shí)完全無(wú)聲，相較繼電器沒有噪聲問(wèn)題的出現(xiàn)。

本發(fā)明H橋飽和壓降小，且電流換向速度快，5ms內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)換向功能，同比提高了5%；本發(fā)明不僅可以滿足大電流通路，而且無(wú)噪聲，電流換向前后其絕對(duì)值不變，輸出穩(wěn)定。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明控制電路和H橋內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的基于H橋的低壓大電流換向裝置，它包括恒流源1、H橋轉(zhuǎn)換電路2、上位機(jī)3和控制電路4；

恒流源1的正極連接H橋轉(zhuǎn)換電路2的正極，恒流源1的負(fù)極連接H橋轉(zhuǎn)換電路2的負(fù)極，所述H橋轉(zhuǎn)換電路2的一個(gè)信號(hào)輸出端連接負(fù)載的一端，H橋轉(zhuǎn)換電路2的另一個(gè)信號(hào)輸出端連接負(fù)載的另一端；

上位機(jī)3的信號(hào)輸出端連接控制電路4的信號(hào)輸入端，所述控制電路4的信號(hào)輸出端連接H橋轉(zhuǎn)換電路2的控制信號(hào)輸入端。

具體實(shí)施方式二：下面結(jié)合圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)具體實(shí)施方式一所述的基于H橋的低壓大電流換向裝置的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，H橋轉(zhuǎn)換電路2由第一固態(tài)繼電器、第二固態(tài)繼電器、第三固態(tài)繼電器和第四固態(tài)繼電器組成；

控制電路4中的控制電源正極同時(shí)連接第一固態(tài)繼電器控制端的正極、第二固態(tài)繼電器控制端的正極、第三固態(tài)繼電器控制端的正極和第四固態(tài)繼電器控制端的正極，第一固態(tài)繼電器控制端的負(fù)極連接控制電路4的第一個(gè)H橋控制信號(hào)輸出端，第二固態(tài)繼電器控制端的負(fù)極連接控制電路4的第二個(gè)H橋控制信號(hào)輸出端，第三固態(tài)繼電器控制端的負(fù)極連接控制電路4的第三個(gè)H橋控制信號(hào)輸出端，第四固態(tài)繼電器控制端的負(fù)極連接控制電路4的第四個(gè)H橋控制信號(hào)輸出端；

第一固態(tài)繼電器輸出端、第二固態(tài)繼電器輸出端、第三固態(tài)繼電器輸出端和第四固態(tài)繼電器輸出端組成H橋，

恒流源1的正極同時(shí)連接第一固態(tài)繼電器輸出端的正極和第三固態(tài)繼電器輸出端的正極，恒流源1的負(fù)極同時(shí)連接第二固態(tài)繼電器輸出端的負(fù)極和第四固態(tài)繼電器輸出端的負(fù)極，第一固態(tài)繼電器輸出端的負(fù)極和第二固態(tài)繼電器輸出端的正極連接在一起作為H橋轉(zhuǎn)換電路2的一個(gè)信號(hào)輸出端，第三固態(tài)繼電器輸出端的負(fù)極和第四固態(tài)繼電器輸出端的正極連接在一起作為H橋轉(zhuǎn)換電路2的另一個(gè)信號(hào)輸出端。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的基于H橋的低壓大電流換向裝置的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，恒流源1的輸出電流大于0且小于1000A，輸出電壓大于0且小于1.5V。