一種三相交流發電機輸出電壓變換電路的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬于交流發電機電壓變換技術，涉及一種三相交流發電機輸出電壓變換電路。
【背景技術】
[0002]目前的一種三相交流永磁同步發電機的輸出電壓變換電路參見圖1，它由第一整流二極管D1至第六整流二極管D6、電解電容C1和串聯式穩壓電路U8組成.第一整流二極管D1至第六整流二極管D6組成三相全波整流橋，第一整流二極管D1和第四整流二極管D4組成第一串聯整流支路，第一串聯整流支路的串聯點為三相全波整流橋第一輸入端A，第二整流二極管D2和第五整流二極管D5組成第二串聯整流支路，第二串聯整流支路的串聯點為三相全波整流橋第二輸入端B，第三整流二極管D3和第六整流二極管D6組成第三串聯整流支路，第三串聯整流支路的串聯點為三相全波整流橋第三輸入端C。三相全波整流橋的正極輸出端V+與電解電容C1的正極連接，三相全波整流橋的負極輸出端接地并與電解電容C1的負極連接。電解電容C1的正極和串聯式穩壓電路U8的電壓輸入端連接，串聯式穩壓電路U8的接地端接地，串聯式穩壓電路U8的輸出端為輸出電壓變換電路的電壓輸出端。其工作原理是:交流發電機輸出三相電壓經整流濾波后，再經串聯式穩壓電路進行穩壓。
[0003]其缺點是:當交流發電機輸出電壓范圍較寬時，好比從最高值電壓400VDC轉換為28VDC時，會因其轉換比過大導致開關管驅動信號的丟失，從而降低電壓變換的可靠性和安全性；并且開關管的功耗大，功率轉換效率低。
【發明內容】
[0004]本發明創造的目的是:提出一種三相交流發電機輸出電壓變換電路，以便增強電壓變換的可靠性和安全性，降低開關管的功耗，提高功率轉換效率。
[0005]本發明的技術方案是:一種三相交流發電機輸出電壓變換電路，包括第一整流二極管D1至第六整流二極管D6和電解電容C1 ;第一整流二極管D1至第六整流二極管D6組成三相全波整流橋，三相全波整流橋的三個輸入端為第一輸入端A、第二輸入端B和第三輸入端C，三相全波整流橋的正極輸出端V+與電解電容C1的正極連接，三相全波整流橋的負極輸出端接地并與電解電容C1的負極連接；其特征在于:有一個由第一場效應管U1至第三場效應管U3、電壓比較器U4、脈寬調制信號發生器U5、電位器W、電阻R和參考電源E組成的短路調壓控制電路；參考電源E的正極與電位器W的一個固定端連接，參考電源E的負極接地，電位器W的另一個固定端串聯電阻R后接地，電位器W的滑動端與電壓比較器U4的同相輸入端連接，電壓比較器U4的反相輸入端與三相全波整流橋的正極輸出端V+連接，電壓比較器U4的控制信號輸出端與脈寬調制信號發生器U5的控制信號輸入端連接；第一場效應管U1的漏極與第一整流二極管D1和第四整流二極管D4組成的第一串聯整流支路的串聯點連接，第一場效應管U1的源極接地，第二場效應管U2的漏極與第二整流二極管D2和第五整流二極管D5組成的第二串聯整流支路的串聯點連接，第二場效應管U2的源極接地，第三場效應管U3的漏極與第三整流二極管D3和第六整流二極管D6組成的第三串聯整流支路的串聯點連接，第三場效應管U3的源極接地，脈寬調制信號發生器U5的場效應管控制信號輸出端分別與第一場效應管U1的柵極至第三場效應管U3的柵極連接。
[0006]本發明創造的優點是:提出了一種三相交流發電機輸出電壓變換電路，大大增強了電壓變換的可靠性和安全性，降低了開關管的功耗，提高了功率轉換效率。
【附圖說明】
[0007]圖1是目前的一種三相交流永磁同步發電機的輸出電壓變換電路的原理圖。
[0008]圖2是本發明的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0009]下面對本發明做進一步詳細說明。參見圖2，一種三相交流發電機輸出電壓變換電路，包括第一整流二極管D1至第六整流二極管D6和電解電容C1 ;第一整流二極管D1至第六整流二極管D6組成三相全波整流橋，三相全波整流橋的三個輸入端為第一輸入端A、第二輸入端B和第三輸入端C，三相全波整流橋的正極輸出端V+與電解電容C1的正極連接，三相全波整流橋的負極輸出端接地并與電解電容C1的負極連接；其特征在于:有一個由第一場效應管U1至第三場效應管U3、電壓比較器U4、脈寬調制信號發生器U5、電位器W、電阻R和參考電源E組成的短路調壓控制電路；參考電源E的正極與電位器W的一個固定端連接，參考電源E的負極接地，電位器W的另一個固定端串聯電阻R后接地，電位器W的滑動端與電壓比較器U4的同相輸入端連接，電壓比較器U4的反相輸入端與三相全波整流橋的正極輸出端V+連接，電壓比較器U4的控制信號輸出端與脈寬調制信號發生器U5的控制信號輸入端連接；第一場效應管U1的漏極與第一整流二極管D1和第四整流二極管D4組成的第一串聯整流支路的串聯點連接，第一場效應管U1的源極接地，第二場效應管U2的漏極與第二整流二極管D2和第五整流二極管D5組成的第二串聯整流支路的串聯點連接，第二場效應管U2的源極接地，第三場效應管U3的漏極與第三整流二極管D3和第六整流二極管D6組成的第三串聯整流支路的串聯點連接，第三場效應管U3的源極接地，脈寬調制信號發生器U5的場效應管控制信號輸出端分別與第一場效應管U1的柵極至第三場效應管U3的柵極連接。
[0010]本發明的工作原理是:
[0011]交流發電機開始工作時，三相交流電經第一整流二極管D1至第六整流二極管D6和電解電容C1整流濾波后，輸出直流電；正極輸出端V+將直流電壓反饋至電壓比較器U4的反相輸入端，與電壓比較器U4的同相輸入端的基準電壓相比較并高于比較電壓，脈寬調制信號發生器U5的場效應管控制信號輸出端輸出信號變為高電平，同時使第一場效應管U1至第三場效應管U3導通，造成交流發電機三相對地短路，使其輸出電壓為0 ;此時，電壓比較器U4的反相輸入端低于電壓比較器U4的同相輸入端，所以，脈寬調制信號發生器U5的場效應管控制信號輸出端輸出信號變為低電平，同時使第一場效應管U1至第三場效應管U3關斷，交流發電機三相輸出端不再對地短路，再經第一整流二極管D1至第六整流二極管D6和電解電容C1整流濾波后，輸出直流電，如此反復，使輸出電壓穩定在一定范圍內。
[0012]本發明的一個實施例，第一場效應管U1為IXFK64N60P，第二場效應管U2為IXFK64N60P，第三場效應管U3為IXFK64N60P，電壓比較器U4為F158，脈寬調制信號發生器U5 為 SG1525。
[0013]經試驗驗證，輸入三相電壓為400VDC，輸出電壓范圍在(62±0.1)VDC內，并且因為短路調壓方式，第一場效應管U1至第三場效應管U3的漏極與源極之間的電壓最高為160VDC，大大降低了場效應管的功耗。
【主權項】
1.一種三相交流發電機輸出電壓變換電路，包括第一整流二極管Dl至第六整流二極管D6和電解電容C ;第一整流二極管Dl至第六整流二極管D6組成三相全波整流橋，三相全波整流橋的三個輸入端為第一輸入端A、第二輸入端B和第三輸入端C，三相全波整流橋的正極輸出端V+與電解電容C的正極連接，三相全波整流橋的負極輸出端接地并與電解電容C的負極連接；其特征在于:有一個由第一場效應管Ul至第三場效應管U3、電壓比較器U4、脈寬調制信號發生器U5、電位器W、電阻R和參考電源E組成的短路調壓控制電路；參考電源E的正極與電位器W的一個固定端連接，參考電源E的負極接地，電位器W的另一個固定端串聯電阻R后接地，電位器W的滑動端與電壓比較器U4的同相輸入端連接，電壓比較器U4的反相輸入端與三相全波整流橋的正極輸出端V+連接，電壓比較器U4的控制信號輸出端與脈寬調制信號發生器U5的控制信號輸入端連接；第一場效應管Ul的漏極與第一整流二極管Dl和第四整流二極管D4組成的第一串聯整流支路的串聯點連接，第一場效應管Ul的源極接地，第二場效應管U2的漏極與第二整流二極管D2和第五整流二極管D5組成的第二串聯整流支路的串聯點連接，第二場效應管U2的源極接地，第三場效應管U3的漏極與第三整流二極管D3和第六整流二極管D6組成的第三串聯整流支路的串聯點連接，第三場效應管U3的源極接地，脈寬調制信號發生器U5的場效應管控制信號輸出端分別與第一場效應管Ul的柵極至第三場效應管U3的柵極連接。
【專利摘要】本發明屬于交流發電機電壓變換技術，涉及一種三相交流發電機輸出電壓變換電路。其特征在于：有一個由第一場效應管U1至第三場效應管U3、電壓比較器U4、脈寬調制信號發生器U5、電位器W、電阻R和參考電源E組成的短路調壓控制電路。本發明提出了一種三相交流發電機輸出電壓變換電路，大大增強了電壓變換的可靠性和安全性，降低了開關管的功耗，提高了功率轉換效率。
【IPC分類】H02M7/217
【公開號】CN105356771
【申請號】CN201510661670
【發明人】孫奕威, 石磊, 劉欣欣
【申請人】北京曙光航空電氣有限責任公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月14日