[實用新型]一種直流開關型電流源

有效

• 申請號: 201520565040.0
• 申請日: 2015-07-30
• 公開（公告）號: CN204794744U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 馬新敏;朱曉;王超
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M3/335
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 趙偉

1.一種直流開關型電流源，其特征在于，包括EMC濾波器（1）、整流濾波電路（2）和交錯式單管正激變換電路（3）；

所述EMC濾波器（1）的第一至第三輸入端分別用于連接交流市電的三相，所述整流濾波電路（2）的第一至第三輸入端分別對應連接EMC濾波器（1）的第一至第三輸出端；整流濾波電路（2）用于將經EMC濾波器（1）濾波后的三相交流市電轉換為直流；

所述交錯式單管正激變換電路（3）的輸入正端連接整流濾波電路（2）的輸出正端，輸入負端連接整流濾波電路（2）的輸出負端；交錯式單管正激變換電路（3）用于將整流濾波電路輸出的電能轉化為電流源；所述交錯式單管正激變換電路（3）的變壓器磁心單端工作，實現輸出電流的快速動態響應。

2.如權利要求1所述的直流開關型電流源，其特征在于，所述交錯式單管正激變換電路（3）包括第一支撐電容、第二支撐電容、第一開關管、第二開關管、第一磁復位二極管、第二磁復位二極管、第一變壓器、第二變壓器、兩相兩重斬波電路（4）和反饋控制電路（6）；

所述第一支撐電容的第一端作為交錯式單管正激變換電路（3）的第一輸入端A，用于連接整流濾波電路（2）的輸出正端；第二支撐電容的第一端連接第一支撐電容的第二端，第二支撐電容的第二端作為交錯式單管正激變換電路（3）的第二輸入端C，用于連接整流濾波電路（2）的輸出負端；

所述第一支撐電容和第二支撐電容串聯，共同存儲整流濾波電路（2）輸出的電能，構成直流電壓源；第一支撐電容的第一端作為直流電壓源正端，第二支撐電容的第二端作為直流電壓源負端；

所述第一開關管的第一端連接直流電壓源的正端；第一變壓器原方繞組的同名端連接第一開關管的第二端；第一變壓器原方繞組的同名端又通過第一磁復位二極管與直流電壓源的負端連接；第一磁復位二極管的陰極與第一變壓器原方繞組的同名端相連，陽極與直流電壓源的負端相連；

所述第二開關管的第一端連接直流電壓源的負端；第二變壓器原方繞組的異名端與第二開關管的第二端相連；第二變壓器原方繞組的異名端又通過第二磁復位二極管與直流電壓源的正端連接；第二磁復位二極管的陽極與第二變壓器原方繞組的異名端相連，陰極與直流電壓源的正端相連；

所述第一變壓器原方繞組的異名端與第一和第二支撐電容的串聯端B相連，第二變壓器原方繞組的同名端與第一和第二支撐電容的串聯端B相連；

所述兩相兩重斬波電路（4）的第一輸入端連接第一變壓器副方繞組的同名端，第二輸入端連接第一變壓器副方繞組的異名端；第三輸入端連接第二變壓器副方繞組的同名端，第四輸入端連接第二變壓器副方繞組的異名端；

所述反饋控制電路（6）的第一輸入端L與兩相兩重斬波電路的輸出正端連接，第二輸入端M和第三輸入端N均與兩相兩重斬波電路（4）的輸出負端連接；通過第一輸入端L與第二輸入端M采集兩相兩重斬波電路（4）的輸出電壓幅值信號，通過第三輸入端N采集兩相兩重斬波電路（4）的輸出電流幅值信號；第四輸入端S作為電壓幅值設定接口、第五輸入端T作為電流幅值設定接口；所述反饋控制電路（6）的第一輸出端連接第一開關管的控制端，第二輸出端連接第二開關管的控制端；

所述反饋控制電路（6）用于將采集到的輸出電壓幅值與設定的電壓幅值比較，將采集到的輸出電流幅值與設定的電流幅值進行比較；根據比較結果獲取對第一開關管和第二開關管的控制信號；

所述第一開關管與第二開關管交錯導通，使得所述第一變壓器與第二變壓器的磁心均工作在單端狀態。

3.如權利要求2所述的直流開關型電流源，其特征在于，所述兩相兩重斬波電路（4）包括第一整流二極管、第二整流二極管、第一續流二極管、第二續流二極管、第一儲能電感、第二儲能電感和濾波電容；

所述第一整流二極管的陽極作為兩相兩重斬波電路的第一輸入端，第一儲能電感輸入端連接第一整流二極管的陰極，濾波電容的第一端連接第一儲能電感的輸出端；

所述第一續流二極管的陽極作為兩相兩重斬波電路的第二輸入端，濾波電容的第二端連接第一續流二極管的陽極，第一續流二極管的陰極與第一整流二極管的陰極相連；

所述第二整流二極管的陽極作為兩相兩重斬波電路的第三輸入端，第二儲能電感輸入端連接第二整流二極管的陰極，濾波電容的第一端連接第二儲能電感的輸出端；

所述第二續流二極管的陽極作為兩相兩重斬波電路的第四輸入端，濾波電容的第二端連接第二續流二極管的陽極，第二續流二極管的陰極與第二整流二極管的陰極相連。

4.如權利要求2所述的直流開關型電流源，其特征在于，所述兩相兩重斬波電路（4）包括第一同步整流管、第二同步整流管、第三同步整流管、第四同步整流管、第一儲能電感、第二儲能電感和濾波電容；

所述第一同步整流管K3的第一端作為兩相兩重斬波電路（4）的第一輸入端，第一儲能電感輸入端連接第一同步整流管K3的第二端；濾波電容的第一端連接第一儲能電感的輸出端；

所述第二同步整流管K5的第一端作為兩相兩重斬波電路（4）的第二輸入端，濾波電容的第二端連接第二同步整流管的第一端；第二同步整流管的第二端還與第一同步整流管的第二端相連；

所述第三同步整流管K4的第一端作為兩相兩重斬波電路（4）的第三輸入端，第二儲能電感的輸入端連接第三同步整流管的第二端，濾波電容的第一端連接第二儲能電感的輸出端；

所述第四同步整流管K6的第一端作為兩相兩重斬波電路（4）的第四輸入端，濾波電容的第二端連接第四同步整流管K6的第一端，第四同步整流管K6的第二端與第三同步整流管K4的第二端相連；

所述第一同步整流管K3的控制端與所述反饋控制電路（6）的第一輸出端連接，所述第一同步整流管K3與開關管K1同步開關；

所述第二同步整流管K5的控制端與所述反饋控制電路（6）的第一輸出端連接；通過分時控制，使得所述第二同步整流管K5在K3關斷時導通；

所述第三同步整流管K4的控制端與所述反饋控制電路（6）的第二輸出端連接，所述第三同步整流管K4與開關管K2同步開關；

所述第四同步整流管K6的控制端與所述反饋控制電路（6）的第二輸出端連接；通過分時控制，使得所述第四同步整流管K6在K4關斷時導通。