[發明專利]一種反灌能量吸收電路及控制方法

有效

• 申請號: 202011204143.6
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112350292B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 申宏偉;朱寶;吳春燕;張昊東;譚文華;萬志華;張春雷;曹帥
• 申請（專利權）人: 北京航天發射技術研究所
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02M1/32
• 代理公司: 北京天方智力知識產權代理事務所(普通合伙) 11719
• 代理人: 路遠

本發明提供了一種反灌能量吸收電路及控制方法，解決現有反灌能量處理方式實用性較差的技術問題。電路包括：儲能緩沖電路，用于形成直流母線上負載瞬時關斷時的反灌能量緩沖，當負載恢復使能時將緩沖蓄能向負載反饋；能量泄放電路，用于受控使能平抑直流母線上反灌能量形成的電壓波動；電壓采樣電路，用于實時采樣直流母線的電壓信號；泄放控制電路，用于根據電壓信號的變化形成驅動信號使能能量泄放電路；尖峰平抑電路，用于平抑電路或負載在通斷或使能過程中在直流母線上形成的尖峰脈沖。能量吸收和泄放相結合的方式，可以有效吸收感性負載產生的反灌能量，限制直流母線電壓升高，保護電源和用電設備，配置靈活，通用性強，可靠性高。

技術領域

本發明涉及電源技術領域，具體涉及一種反灌能量吸收電路及控制方法。

背景技術

現有技術中，當直流穩壓電源輸出通過直流母線直接電機等感性負載時，由于電機等感性負載在斷電瞬間會產生很高的反向電動勢形成反灌能量造成電源和直流母線上的其他用電設備損壞。通過設置反灌能量吸收電路限制直流母線電壓目前有兩種解決方式：一種是直接將大功率負載電阻連接到直流母線上，這種方法損耗大，效率低，散熱處理難度大；另一種是直接將大容量電容連接到直流母線上，這種方式對電容容量要求較高，體積過大，另外大容量電容在啟動時會對電源造成沖擊等不良影響。

發明內容

鑒于上述問題，本發明實施例提供一種反灌能量吸收電路及控制方法，解決現有反灌能量處理方式實用性較差的技術問題。

本發明實施例的反灌能量吸收電路，包括：

儲能緩沖電路，用于形成直流母線上負載瞬時關斷時的反灌能量緩沖，當所述負載恢復使能時將緩沖蓄能向所述負載反饋；

能量泄放電路，用于受控使能平抑所述直流母線上反灌能量形成的電壓波動；

電壓采樣電路，用于實時采樣所述直流母線的電壓信號；

泄放控制電路，用于根據所述電壓信號的變化形成驅動信號使能所述能量泄放電路；

尖峰平抑電路，用于平抑電路或負載在通斷或使能過程中在所述直流母線上形成的尖峰脈沖。

本發明一實施例中，所述儲能緩沖電路接近負載，包括電阻R2、電容C1和二極管VD2，電阻R2與電容C1串聯，二極管VD2與電阻R2并聯，二極管VD2的負極端與電阻R2的自由端連接所述直流母線，電容C1的自由端連接供電回路的接地端。

本發明一實施例中，所述能量泄放電路靠近直流穩壓電源，包括受控泄放開關K1、續流二極管VD1和泄放電阻R1，受控泄放開關K1包括第一通斷連接端、第二通斷連接端和控制信號輸入端，泄放電阻R1與續流二極管VD1并聯，續流二極管VD1的正極端連接受控泄放開關K1的第一通斷連接端，續流二極管VD1的負極端和泄放電阻R1的自由端分別連接直流母線，控泄放開關K1的第二通斷連接端連接供電回路的接地端。

本發明一實施例中，所述受控泄放開關K1為繼電器、接觸器、MOS管、固態繼電器中的一種。

本發明一實施例中，所述尖峰平抑電路位于電壓采樣電路與儲能緩沖電路之間，包括：

第一平抑電路，用于形成快速泄放通路，吸收供電回路中時間為ps-ns級的尖峰脈沖；和/或

第二平抑電路，用于形成快速泄放通路，吸收時間為ns-us級的尖峰脈沖。

本發明一實施例中，所述第一平抑電路包括瞬態抑制二極管VD4，并聯在供電回路中，所述第二平抑電路包括壓敏電阻VR1，并聯在供電回路中。

本發明一實施例中，還包括故障隔離電路，故障隔離電路包括故障隔離二極管VD3和電阻R3，故障隔離二極管VD3串聯在直流穩壓電源輸出端與直流母線間，故障隔離二極管VD3的負極端連接所述直流母線。