一種自動可調的高壓直流電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自動可調的高壓直流電源，它涉及高壓直流電源【技術領域】。它包括自耦變壓器、升壓變壓器、整流濾波單元、信號采集單元、控制單元、電機驅動器、調壓電機和人機接口，自耦變壓器的輸出端接升壓變壓器的輸入端，升壓變壓器的輸出端接整流濾波單元的輸入端，整流濾波單元的輸出端接信號采集單元，信號采集單元、人機接口均與控制單元相連，控制單元通過電機驅動器與調壓電機相連，調壓電機接自耦變壓器。本實用新型結構簡單，設計合理，可以產生平滑可調的高壓直流電壓，可應用于各種需要較高的可調直流電的場合，尤其為高壓變頻器驅動單元控制板的生產檢測實現自動化，穩定可靠，提高了生產效率。
【專利說明】—種自動可調的高壓直流電源
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是高壓直流電源【技術領域】，具體涉及一種自動可調的高壓直流電源。
【背景技術】
[0002]高壓直流電源是由交流市電或三相電輸入，數千伏以上或數萬伏以上直流電壓輸出的電源，一般可穩壓或穩流，傳統的的高壓直流電源是將交流市電或三相電由工頻高壓變壓器升壓變成交流高壓電，然后通過整流濾波得到高壓直流電。
[0003]對于常用的DC-DC直流Buck電路(圖3)輸出可變的直流電壓，其中Vwt max ( Vin最大輸出電壓小于等于輸入電壓，為了得到較高的輸出電壓，相應輸入電壓也需要較高，這樣當Q管關斷后要承受來至母線的高壓，我們知道選擇開關管的額定電壓需要是輸入電壓的2-3倍，如果輸出DC1000V電壓，則需要開關管具有DC2000-3000V的額定電壓，這樣無疑增加了開關管的成本和可靠性。
[0004]對于常用的DC-DC直流Boost電路(圖4)輸出可變的直流電壓，該電路具有升壓功能，高電壓主要是由于電感L的電流突變產生的，在電感固定情況下升高電壓必須加快開關管Q的關斷速度和頻率，當需要輸出較大功率的高壓時Q的開關損耗迅速增加，這時需要選用更大功率的Q管，這樣增加了成本，降低了系統的轉換效率。
[0005]傳統的高壓直流電源由于頻率低，加上電源的體積、重量都比較大，使得其轉換效率和穩定度差，而在高壓變頻器中的單元驅動控制板的研發調試和生產檢測中，常常需要一種連續可調的高壓直流電源，這顯然是傳統的高壓直流電源解決不了的，所以設計一種自動可調的高壓直流電源還是很有應用前景的。
【發明內容】
[0006]針對現有技術上存在的不足，本實用新型目的是在于提供一種自動可調的高壓直流電源，結構簡單，設計合理，可以產生平滑可調的高壓直流電壓，輸出電壓通過人機界面進行設置，可應用于各種需要較高的可調直流電的場合，尤其為高壓變頻器驅動單元控制板的生產檢測實現自動化，穩定可靠，提高了生產效率。
[0007]為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現:一種自動可調的高壓直流電源，包括自耦變壓器、升壓變壓器、整流濾波單元、信號采集單元、控制單元、電機驅動器、調壓電機和人機接口，自耦變壓器的輸入端接220V交流電，自耦變壓器的輸出端接升壓變壓器的輸入端，升壓變壓器的輸出端接整流濾波單元的輸入端，整流濾波單元的輸出端接信號采集單元，信號采集單元、人機接口均與控制單元相連，控制單元通過電機驅動器與調壓電機相連，調壓電機接自耦變壓器。
[0008]作為優選，所述的自耦變壓器的調壓軸上安裝有調壓電機。
[0009]本實用新型的有益效果:結構簡單，設計合理，可以產生平滑可調的高壓直流電壓，輸出電壓通過人機界面進行設置，可應用于各種需要較高的可調直流電的場合，尤其為高壓變頻器驅動單元控制板的生產檢測實現自動化，穩定可靠，提高了生產效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型；
[0011]圖1為本實用新型的結構框圖；
[0012]圖2為本實用新型的電路圖；
[0013]圖3為本實用新型【背景技術】的BUCK降壓電路圖；
[0014]圖4為本實用新型【背景技術】的BOOST升壓電路圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。
[0016]參照圖1-4，本【具體實施方式】采用以下技術方案:一種自動可調的高壓直流電源，包括自耦變壓器1、升壓變壓器2、整流濾波單元3、信號采集單元4、控制單元5、電機驅動器6、調壓電機7和人機接口 8，自耦變壓器I的輸入端接220V交流電，自耦變壓器I的輸出端接升壓變壓器2的輸入端，升壓變壓器2的輸出端接整流濾波單元3的輸入端，整流濾波單元3的輸出端接信號采集單元4，信號采集單元4、人機接口 8均與控制單元5相連，控制單元5通過電機驅動器6與調壓電機7相連，調壓電機7接自耦變壓器I。
[0017]值得注意的是，所述的自耦變壓器I的調壓軸上安裝有調壓電機7。
[0018]本【具體實施方式】市電AC220V輸入，經過自耦變壓器I調壓，其中調壓采用調壓電機7帶動調壓軸實現自動調壓，自耦變壓器I與升壓變壓器2串聯實現調壓與升壓，即自耦變壓器I的輸出連接升壓變壓器2的輸入，自耦變壓器I可以實現大功率的輸出，升壓部分采用升壓變壓器2同樣可以做到較大功率的輸出，輸出高壓主要由升壓變壓器2的變比來實現，該方法輸出的高壓諧波含量少，經整流濾波后可以得到平滑的直流電；調壓部分采用控制單元5中的控制器控制調壓電機7旋轉，帶動自耦變壓器I的調壓軸旋轉調壓，實現調壓數字控制化。調壓電機7的方向和速度采用主控制器控制，算法采用PID，電壓設定值通過人機界面輸入或通過RS485與上位機通訊來設置，電壓調節采用電壓閉環控制，通過設定電壓與輸出電壓進行比較，然后將比較的值進行PID算法，控制調壓電機7快速準確的運行到設定電壓值。
[0019]本【具體實施方式】結構簡單，設計合理，可以產生平滑可調的高壓直流電壓，輸出電壓通過人機界面進行設置，可應用于各種需要較高的可調直流電的場合，尤其為高壓變頻器驅動單元控制板的生產檢測實現自動化，穩定可靠，提高了生產效率。
[0020]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種自動可調的高壓直流電源，其特征在于，包括自耦變壓器(I)、升壓變壓器(2)、整流濾波單元⑶、信號采集單元⑷、控制單元(5)、電機驅動器(6)、調壓電機(7)和人機接口(8)，自耦變壓器(I)的輸入端接220V交流電，自耦變壓器(I)的輸出端接升壓變壓器(2)的輸入端，升壓變壓器(2)的輸出端接整流濾波單元(3)的輸入端，整流濾波單元(3)的輸出端接信號采集單元(4)，信號采集單元(4)、人機接口(8)均與控制單元(5)相連，控制單元(5)通過電機驅動器(6)與調壓電機(7)相連，調壓電機(7)接自耦變壓器(I)。
2.根據權利要求1所述的一種自動可調的高壓直流電源，其特征在于，所述的自耦變壓器(I)的調壓軸上安裝有調壓電機(7)。
【文檔編號】H02M5/12GK203813678SQ201420187171
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月17日 優先權日:2014年4月17日
【發明者】肖丹 申請人:江西科技學院