一種單向不可控整流回路與電力機車及其充電的制造方法
【專利摘要】本發明公開的單向不可控整流回路，當交流電源電壓信號內的諧波峰值電壓過高時，通過降壓電路接收交流電源電壓信號并對所述交流電源電壓信號的峰值進行削減后通過所述單向不可控整流回路中的單向不可控整流橋輸出至所述單向不可控整流回路中的支撐電容，對所述交流電源電壓信號內的諧波電壓進行削減和控制，使后續電路中的支撐電容所接收的電壓信號不會過高，有效的保護了所述支撐電容。
【專利說明】—種單向不可控整流回路與電力機車及其充電機【技術領域】
[0001]本發明涉及機電一體化【技術領域】，尤其涉及一種單向不可控整流回路與電力機車及其充電機。
【背景技術】
[0002]現有技術的電力機車充電機包括:單向不可控整流回路及雙向正激電路，由所述單向不可控整流回路將接收的電源電壓信號由交流轉換成脈動直流，所述雙向正激電路將所述脈動直流轉換為穩定的直流IlOV電壓并輸出。
[0003]如圖1所示，所述單向不可控整流回路中單向不可控整流橋的輸入電源電壓U1小于所述單向不可控整流回路中支撐電容C兩端電壓U。時，所述單向不可控整流橋中的第一二極管Dl和第二二極管D2不導通，支撐電容C向負載R放電；當所述單向不可控整流橋的輸入電源電壓U1大于支撐電容C兩端電壓U。時，第一二極管Dl和第二二極管D2導通，輸入電源電壓U1給支撐電容C充電同時向負載R供電。
[0004]所述電源電壓信號一般含有一定的諧波，當充電機輸入的電源電壓信號在正常供電范圍內，且諧波峰值小于基波峰值時，通過所述單向不可控整流回路，充電機支撐電容C所承受的電壓在正常供電范圍內。當充電機輸入的電源電壓信號在正常供電范圍內，但諧波峰值大于基波峰值時，根據所述單相不可控整流回路的工作原理，諧波產生的沖擊電壓將抬高單相橋式不可控整流的輸出電壓波形，導致支撐電容C承受的電壓偏高。如果經常受到此類諧波沖擊電壓的影響，或者諧波沖擊電壓持續時間較長，支撐電容C將工作在非常惡劣的環境下，情況嚴重的將導致支撐電容C炸裂。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，本發明提供了一種單向不可控整流回路與電力機車及其充電機，以解決現有技術中輸入電源的諧波電壓過高易損壞支撐電容的問題。
[0006]為了實現上述目的，現提出的方案如下:
[0007]一種單向不可控整流回路，應用于電力機車充電機，包括:
[0008]與所述單向不可控整流回路中單向不可控整流橋輸入端相連的降壓電路，用于接收交流電壓信號，并對所述交流電壓信號的峰值進行削減后通過所述單向不可控整流橋輸出至所述單向不可控整流回路中的支撐電容。
[0009]優選的，所述降壓電路包括:電抗器。
[0010]一種電力機車充電機，包括單向不可控整流回路，用于接收交流電源電壓信號并將所述交流電源電壓信號轉換成脈動直流的電源電壓信號；
[0011]其中，所述單向不可控整流回路包括:
[0012]與所述單向不可控整流回路中單向不可控整流橋輸入端相連的降壓電路，用于接收交流電壓信號，并對所述交流電壓信號的峰值進行削減后通過所述單向不可控整流橋輸出至所述單向不可控整流回路中的支撐電容。[0013]優選的，所述降壓電路包括:電抗器。
[0014]優選的，還包括:與所述單向不可控整流回路相連的雙向正激電路，用于將所述脈動直流的電源電壓信號轉換為穩定的直流電壓信號并輸出。
[0015]一種電力機車，所述電力機車的充電機包括:
[0016]單向不可控整流回路，用于接收交流電源電壓信號并將所述交流電源電壓信號轉換成脈動直流的電源電壓信號；
[0017]與所述單向不可控整流回路相連的雙向正激電路，用于將所述脈動直流的電源電壓信號轉換為穩定的直流電壓信號并輸出；
[0018]其中，所述單向不可控整流回路包括:
[0019]與所述單向不可控整流回路中單向不可控整流橋輸入端相連的降壓電路，用于接收交流電壓信號，并對所述交流電壓信號的峰值進行削減后通過所述單向不可控整流橋輸出至所述單向不可控整流回路中的支撐電容。
[0020]優選的，所述降壓電路包括:電抗器。
[0021]從上述的技術方案可以看出，本發明公開的單向不可控整流回路，當交流電源電壓信號內的諧波峰值電壓過高時，通過降壓電路接收所述交流電源電壓信號并對所述交流電源電壓信號的峰值進行削減后通過所述單向不可控整流回路中的單向不可控整流橋輸出至所述單向不可控整流回路中的支撐電容，對所述交流電源電壓信號內的諧波電壓進行削減和控制，使后續電路中的支撐電容所接收的電壓信號不會過高，有效的保護了所述支撐電容。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為現有技術公開的單向不可控整流回路電路圖；
[0024]圖2為本發明實施例公開的單向不可控整流回路電路圖；
[0025]圖3為本發明另一實施例公開的電力機車充電機電路圖；
[0026]圖4為本發明另一實施例公開的電力機車充電機電路圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0028]本發明提供了一種單向不可控整流回路，應用于電力機車充電機，以解決現有技術中輸入電源的諧波電壓過高易損壞支撐電容的問題。
[0029]具體的，如圖2所示，包括:
[0030]與所述單向不可控整流回路中單向不可控整流橋101輸入端相連的降壓電路102。
[0031]其中，所述單向不可控整流回路包括:整流橋101及支撐電容C。
[0032]具體的工作原理為:
[0033]當所述單向不可控整流回路接收的交流電源電壓信號內的諧波峰值電壓過高時，降壓電路102接收所述交流電源電壓信號，并對所述交流電源電壓信號的峰值進行削減，然后通過所述單向不可控整流回路中的單向不可控整流橋101輸出至所述單向不可控整流回路中的支撐電容C。
[0034]本實施例公開的單向不可控整流回路，降壓電路102接收的所述交流輸入電壓信號的峰值，其主要為諧波峰值，降壓電路102對其進行削減后通過整流橋101輸出至所述單向不可控整流回路中的支撐電容C，當所述交流電源電壓信號內的諧波電壓過高時，降壓電路102先對所述接收的交流電壓信號的峰值，特別是諧波峰值進行削減后，才輸出至支撐電容C，對所述交流電源電壓信號內的諧波電壓進行削減和控制，使后續電路中的支撐電容C所接收的電壓信號不會過高，有效的保護了支撐電容C。
[0035]優選的，降壓電路102包括:電抗器。
[0036]所述電抗器由于感抗的存在，當所述交流電源電壓信號變化時，所述電抗器將感應出反電動勢抵消這種變化。且輸入端高頻分量頻率越高，所述電抗器的感抗則越大；當負載一定時，所述電抗器分壓越大，所述電抗器對高頻分量的抑制能力越強。因此，所述電抗器不但可以通過分壓的方式來降低單向不可控整流橋101前端的輸入電壓，對高頻分量也有抑制作用。另外，感抗感應出的反電動勢可以抑制輸入端的電流突變，降低充電機對供電回路的諧波干擾。
[0037]本發明另一實施例還提供了一種`電力機車充電機，具體的，如圖3所示，包括:
[0038]單向不可控整流回路210 ;
[0039]其中，單向不可控整流回路210包括:
[0040]與單向不可控整流回路210中單向不可控整流橋201輸入端相連的降壓電路202。
[0041]具體的工作原理為:
[0042]單向不可控整流回路210中，交流電源電壓信號通過降壓電路202將接收的交流電壓信號的峰值進行削減后，再通過單向不可控整流橋201輸出至單向不可控整流回路210中的支撐電容C，由單向不可控整流橋201內不同的導通形式使支撐電容C輸出脈動直流的電源電壓信號。
[0043]本實施例公開的電力機車充電機，通過降壓電路202接收交流電壓信號，并對所述交流電壓信號的峰值進行削減，然后通過單向不可控整流橋201輸出至單向不可控整流回路210中的支撐電容C ;當所述交流電源電壓信號內的諧波電壓過高時，降壓電路202先對所述接收的交流電壓信號的峰值進行削減后，才輸出至支撐電容C，對所述交流電源電壓信號內的諧波電壓進行削減和控制，使后續電路中的支撐電容C所接收的電壓信號不會過高，有效的保護了支撐電容C。
[0044]優選的，降壓電路202包括:電抗器。
[0045]所述電抗器由于感抗的存在，當所述交流電源電壓信號變化時，所述電抗器將感應出反電動勢抵消這種變化。且輸入端高頻分量頻率越高，所述電抗器的感抗則越大；當負載一定時，所述電抗器分壓越大，所述電抗器對高頻分量的抑制能力越強。因此，所述電抗器不但可以通過分壓的方式來降低單向不可控整流橋201前端的輸入電壓，對高頻分量也有抑制作用。另外，感抗感應出的反電動勢可以抑制輸入端的電流突變，降低充電機對供電回路的諧波干擾。
[0046]本發明另一實施例還提供了另外一種電力機車充電機，具體的，如圖4所示，包括:
[0047]單向不可控整流回路210 ;
[0048]與單向不可控整流回路210相連的雙向正激電路220。
[0049]其中，單向不可控整流回路210包括:
[0050]與單向不可控整流回路210中單向不可控整流橋201輸入端相連的降壓電路202。
[0051]具體的工作原理為:
[0052]單向不可控整流回路210中，交流電源電壓信號通過降壓電路202將接收的交流電壓信號的峰值進行削減，然后通過單向不可控整流橋201輸出至單向不可控整流回路210中的支撐電容C，由單向不可控整流橋201內不同的導通形式使支撐電容C輸出脈動直流的電源電壓信號；然后由雙向正激電路220將所述脈動直流的電源電壓信號轉換為穩定的直流電壓信號并輸出。
[0053]其中，所述穩定的直流電壓信號一般為IlOV ;電力機車米用的直流電壓信號一般為110V，在具體的實際應用中，可以根據實際需求對所述電力機車充電機內的元器件的型號參數進行選用，以實現穩定的IlOV直流電壓信號。
[0054]本實施例內其他元器件的具體連接方式及工作原理與上述實施例相同，此處不再贅述。
[0055]本發明另一實施例還提供了一種電力機車，所述電力機車的充電機，如圖4所示，包括:
[0056]單向不可控整流回路210 ;
[0057]與單向不可控整流回路210相連的雙向正激電路220。
[0058]其中，單向不可控整流回路210包括:
[0059]與單向不可控整流回路210中單向不可控整流橋201輸入端相連的降壓電路202。
[0060]具體的工作原理為:
[0061 ] 單向不可控整流回路210接收交流電源電壓信號，并將所述交流電源電壓信號轉換成脈動直流的電源電壓信號；由雙向正激電路220將所述脈動直流的電源電壓信號轉換為穩定的直流電壓信號并輸出；其中，降壓電路202接收交流電源電壓信號，并對接收的交流電壓信號的峰值進行削減，再通過單向不可控整流橋201輸出至單向不可控整流回路210中的支撐電容C，由單向不可控整流橋201內不同的導通形式使支撐電容C輸出脈動直流的電源電壓信號。
[0062]本實施例公開的電力機車，當所述交流電源電壓信號內的諧波電壓過高時，降壓電路202先對所述接收的交流電壓信號的峰值進行削減后，才輸出至支撐電容C，對所述交流電源電壓信號內的諧波電壓進行削減和控制，使后續電路中的支撐電容C所接收的電壓信號不會過高，有效的保護了支撐電容C。
[0063]優選的，降壓電路202包括:電抗器。
[0064]所述電抗器由于感抗的存在，當所述交流電源電壓信號變化時，所述電抗器將感應出反電動勢抵消這種變化。且輸入端高頻分量頻率越高，所述電抗器的感抗則越大；當負載一定時，所述電抗器分壓越大，所述電抗器對高頻分量的抑制能力越強。因此，所述電抗器不但可以通過分壓的方式來降低單向不可控整流橋201前端的輸入電壓，對高頻分量也有抑制作用。另外，感抗感應出的反電動勢可以抑制輸入端的電流突變，降低充電機對供電回路的諧波干擾。
[0065]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種單向不可控整流回路，應用于電力機車充電機，其特征在于，包括: 與所述單向不可控整流回路中單向不可控整流橋輸入端相連的降壓電路，用于接收交流電壓信號，并對所述交流電壓信號的峰值進行削減后通過所述單向不可控整流橋輸出至所述單向不可控整流回路中的支撐電容。
2.根據權利要求1所述的單向不可控整流回路，其特征在于，所述降壓電路包括:電抗器。
3.一種電力機車充電機，其特征在于，包括單向不可控整流回路，用于接收交流電源電壓信號并將所述交流電源電壓信號轉換成脈動直流的電源電壓信號； 其中，所述單向不可控整流回路包括: 與所述單向不可控整流回路中單向不可控整流橋輸入端相連的降壓電路，用于接收交流電壓信號，并對所述交流電壓信號的峰值進行削減后通過所述單向不可控整流橋輸出至所述單向不可控整流回路中的支撐電容。
4.根據權利要求3所述的電力機車充電機，其特征在于，所述降壓電路包括:電抗器。
5.根據權利要求3所述的電力機車充電機，其特征在于，還包括:與所述單向不可控整流回路相連的雙向正激電路，用于將所述脈動直流的電源電壓信號轉換為穩定的直流電壓信號并輸出。
6.—種電力機車,其特征在于,所述電力機車的充電機包括: 單向不可控整流回路，用于接收交流電源電壓信號并將所述交流電源電壓信號轉換成脈動直流的電源電壓信號； 與所述單向不可控整流回路相連的雙向正激電路，用于將所述脈動直流的電源電壓信號轉換為穩定的直流電壓信號并輸出； 其中，所述單向不可控整流回路包括: 與所述單向不可控整流回路中單向不可控整流橋輸入端相連的降壓電路，用于接收交流電壓信號，并對所述交流電壓信號的峰值進行削減后通過所述單向不可控整流橋輸出至所述單向不可控整流回路中的支撐電容。
7.根據權利要求6所述的電力機車，其特征在于，所述降壓電路包括:電抗器。
【文檔編號】H02M7/06GK103633859SQ201310689572
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】趙玉玲, 李順, 李輝, 李希寧, 王位, 康明明, 胡亮 申請人:南車株洲電力機車有限公司