[發明專利]一種適用于低電壓供電系統的電磁開關智能控制裝置

有效

• 申請號: 201510429577.9
• 申請日: 2015-07-21
• 公開（公告）號: CN104952667B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 許志紅;莊杰榕
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H01H47/02
• 分類號: H01H47/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種適用于低電壓供電系統的電磁開關智能控制裝置，其特征在于：級聯的電壓變換模塊及電流變換模塊；

所述電壓變換模塊包括整流電路、濾波電路、升壓電感、第一功率管、PWM控制器、第一電流采樣電路、第一電壓采樣電路、二極管、電容、斜坡補償電路、補償網絡，所述濾波電路對所述整流電路的輸出進行濾波，濾波電路的輸出接升壓電感；所述PWM控制器驅動控制第一功率管；第一電流采樣電路對第一功率管進行電流采樣并將采樣信號反饋至PWM控制器；所述第一電壓采樣電路對所述電容的輸出電壓進行采樣并將采樣信號反饋至PWM控制器；所述斜坡補償電路與PWM控制器連接，對升壓電感電流不穩定引起的高次諧波振蕩進行補償；所述補償網絡與PWM控制器連接，補償網絡調節反饋的增益和相位特性，提高電磁機構在吸合到吸持的瞬態過程的動態響應能力，所述二極管接升壓電感輸出；所述電容一端接所述二極管輸出，另一端接地；

所述電流變換模塊包括線圈、第二功率管、第三功率管、第二電流采樣電路、去磁回路、MCU、第一驅動電路、第二驅動電路、第二電壓采樣電路；所述MCU經第一驅動電路驅動第二功率管，經第二驅動電路驅動第三功率管；所述第二電流采樣電路對第二功率管進行電流采樣并將采樣信號反饋至MCU；所述第二電壓采樣電路對輸入電源進行采樣并將采樣信號輸入至MCU；所述線圈接二極管輸出，所述線圈的輸出分別接第二功率管及去磁回路；第三功率管的輸出接去磁回路。

2.根據權利要求1所述的適用于低電壓供電系統的電磁開關智能控制裝置，其特征在于：當整流后的電壓瞬時值小于輸出電壓目標時，控制方案為boost-斬波模式；第一功率管處于高頻開、關狀態，第一電壓采樣電路的采樣信號輸入至PWM控制器內部的誤差放大器，與內部的基準電壓比較，同時采樣升壓電感上的電流，二者比較完成脈沖寬度的調制；當第一功率管閉合時，電流流過升壓電感和第一功率管，向升壓電感充磁，而無電流流向電流變換模塊，當第一功率管斷開時，輸出電壓等于輸入電壓加上升壓電感兩端的電壓之和。

3.根據權利要求2所述的適用于低電壓供電系統的電磁開關智能控制裝置，其特征在于：所述PWM控制器通過外部設置控制頻率。

4.根據權利要求1所述的適用于低電壓供電系統的電磁開關智能控制裝置，其特征在于：所述第一功率管門極驅動接地。

5.根據權利要求1所述的適用于低電壓供電系統的電磁開關智能控制裝置，其特征在于：當整流后的電壓瞬時值大于輸出電壓目標時，控制方案為斬波模式；第一功率管處于關斷狀態，升壓電感和電容構成前置LC濾波器，第三功率管在電磁開關吸合、吸持過程不觸發，線圈進行自然續流；電磁機構分斷時，觸發第三功率管，線圈電流通過去磁回路，磁能迅速被消耗，加快分斷進程；電流反饋環路決定第二功率管的開、關狀態，從而調節流過線圈的電流，進而改變了電磁狀態，間接控制電磁音頻噪聲。