[實(shí)用新型]一種電流快速響應(yīng)的脈沖電源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922321539.8
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN210807107U
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞玉春;楊立杰;趙曉明
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州易德龍科技股份有限公司
• 主分類號: H02M9/02
• 分類號: H02M9/02
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

本實(shí)用新型公開了一種電流快速響應(yīng)的脈沖電源，包括直流電源、控制系統(tǒng)、功率電子元器件Q1、Q2、Q3、MOS驅(qū)動(dòng)模塊、電壓采樣模塊、電流采樣模塊，以及電能量存儲(chǔ)和釋放模塊；所述直流電源正極通過串聯(lián)的功率電子元器件Q2、Q3接地，Q2、Q3之間的共結(jié)點(diǎn)依次通過電能量存儲(chǔ)和釋放模塊和Q1連接負(fù)載的正極輸入端；所述電壓采樣模塊連接在電能存儲(chǔ)和釋放模塊輸出端，所述電流采樣模塊連接在負(fù)載的負(fù)極輸入端；電壓采樣模塊和電流采樣模塊輸出端分別連接到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過MOS驅(qū)動(dòng)模塊分別連接控制功率電子元器件Q1、Q2、Q3的通斷。本實(shí)用新型的脈沖電源，能夠僅增加少量器件的情況下，通過較低的成本能夠大幅度提高部分應(yīng)用領(lǐng)域電流源的響應(yīng)能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及脈沖電源，特別涉及一種電流快速響應(yīng)的脈沖電源。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)的快速發(fā)展，在很多領(lǐng)域會(huì)用到高頻率和高功率的脈沖電源，如鉛酸電池的內(nèi)化工藝設(shè)備上，激光雕刻激光切割等設(shè)備用的脈沖電源，這些都對脈沖電源提出了更高的要求。

以鉛酸電池的化成設(shè)備為例，化成工藝是蓄電池制作過程中的一個(gè)階段，蓄電池制作出來時(shí)是不帶電的，需要進(jìn)行充電、放電等措施配合合適的工藝對他激活。內(nèi)化成是化成的一種，相比較于傳統(tǒng)的外化成工藝，能夠大幅度的節(jié)省化成工藝時(shí)間和內(nèi)成所需設(shè)備和場地，在進(jìn)行內(nèi)化成時(shí)用到的電源就是內(nèi)化成電源，通過電池內(nèi)化成工藝可以節(jié)約電池化成所需的時(shí)間，節(jié)約生產(chǎn)成本。該類設(shè)備要求電源對電池充放電頻率、充放電脈沖幅值、充放電時(shí)間的設(shè)定來完成不同電池化成的工藝，在充電頻率方面進(jìn)行了突破。

在電池化成過程中對電流的幅值大小和響應(yīng)時(shí)間提出了要求，通常電流的脈沖頻率在1K左右，要求電源在該頻率下能夠有快速的響應(yīng)時(shí)間和精度，低的頻率和響應(yīng)時(shí)間會(huì)造成化成工藝時(shí)間過長，產(chǎn)能低下，嚴(yán)重的會(huì)造成電池化成工藝失敗而報(bào)廢整個(gè)電池。

目前市面上大部分方案頻率和響應(yīng)時(shí)間都比較慢，電流源的快速響應(yīng)時(shí)間需要通過提高系統(tǒng)響應(yīng)來達(dá)成，但過高的系統(tǒng)響應(yīng)會(huì)造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，本方案通過優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)和邏輯，提高電流源系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是：提供一種電流快速響應(yīng)的脈沖電源，在一定的開關(guān)頻率下，通過修改電源輸出電壓的邏輯，增加少量的電子開關(guān)來實(shí)現(xiàn)電流的快速響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備對電源響應(yīng)的要求。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種電流快速響應(yīng)的脈沖電源，包括直流電源、控制系統(tǒng)、功率電子元器件Q1、Q2、Q3、MOS驅(qū)動(dòng)模塊、電壓采樣模塊、電流采樣模塊，以及電能量存儲(chǔ)和釋放模塊；所述直流電源正極通過串聯(lián)的功率電子元器件Q2、Q3接地，Q2、Q3之間的共結(jié)點(diǎn)依次通過電能量存儲(chǔ)和釋放模塊和Q1連接負(fù)載的正極輸入端；所述電壓采樣模塊連接在電能存儲(chǔ)和釋放模塊輸出端，所述電流采樣模塊連接在負(fù)載的負(fù)極輸入端；電壓采樣模塊和電流采樣模塊輸出端分別連接到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過MOS驅(qū)動(dòng)模塊分別連接控制功率電子元器件Q1、Q2、Q3的通斷。

優(yōu)選的，所述電能量存儲(chǔ)和釋放模塊包括電感L1、電感C1，電感L1一端連接Q2、Q3之間的共結(jié)點(diǎn)，另一端分別連接Q1的漏極和通過電感C1接地。

優(yōu)選的，所述電壓采樣模塊包括電阻R1、R2，電阻R1一端連接Q1的漏極，另一端通過電阻R2接地，電阻R1、R2之間的共結(jié)點(diǎn)作為采樣電壓信號輸出端連接控制系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述電流采樣模塊包括運(yùn)放U1、電阻R3、R4組成的誤差放大器和采樣電阻R5，所述采樣電阻R5串聯(lián)在直流電源負(fù)極與負(fù)載的負(fù)極輸入端之間，直流電源負(fù)極還接地；運(yùn)放U1的反相輸入端分別通過電阻R4接地、通過電阻R3接運(yùn)放U1輸出端，采樣電阻R5連接運(yùn)放U1正相輸入端；U1輸出端連接控制系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述負(fù)載為電池負(fù)載。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：