[实用新型]一种数码发电机及数码发电机的整流控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及数码发电机技术，尤其涉及一种数码发电机及数码发电机的整流控制电路。 

背景技术

数码发电机是利用永磁同步发电机和逆变控制器，将汽油机化学能转变为电能的便携式发电设备。与传统的普通发电机相比，具有显著的体积小、重量轻、噪音低、对环境污染少、节能且输出电压品质极高等特点，应用领域越来越广。 

图1是数码发电机系统构成示意图。所述数码发电机包括：内燃机10，通过汽油燃烧提供动能；永磁同步发电机11，根据负载的变化发出变压变频(既不稳压也不稳频)且频率比市电频率高很多的三相交流电；三相半控整流电路12，将上述三相交流电整流并经电容滤波为合适的直流电；逆变器13和LC低通滤波器14将三相半控整流电路12的直流母线电压Udc转换为稳压稳频(如120V/60Hz、230V/50Hz)输出的单相交流电，向负载15输出。对于数码发电机来说，其核心是实现交流输出的主电路(即三相半控整流电路12和逆变器13)及其控制单元。 

三相整流的实现形式可以是二极管整流、晶闸管半控整流、晶闸管全控整流和PWM整流等。综合考虑整机成本和防止直流母线电压Udc过高等因素，通常采用晶闸管半控整流的方案。所述三相半控整流电路12的示意图如图2所示，由共阳极的整流二极管T2、T4、T6和共阴极的晶闸管T1、T3、T5搭成三相半控桥，分别连接永磁同步发电机11的三相输出端，在电容器C上形成直流母线电压Udc，V+和V-分别表示直流母线电压的正极和负极。常用的控制方法是相位控制(相控)方式，用三路独立的触发电路分别连接各晶闸管T1、T3、T5的门极G1、G3、G5， 控制各晶闸管的触发角从而调节直流母线电压Udc的大小。 

但这种方法使三相半控整流电路12的驱动控制电路需要三路控制信号、三套触发电路和三相交流电压的同步电路，不仅使控制器的电路结构复杂，同时带来可靠性差、体积和成本增加等问题。而且，不同于交流市电，在带了一定的负载后，永磁同步发电机输出的线电压已接近方波(严重非正弦)，其波形可参见图3，这使相控方式难以实现。 

另一方面，若发电机的参数设计得合适，当数码发电机正常工作时，随着负载的变化，数码发电机油门的开度得到相应的调节，发电机的转速按照某种规律跟随负载的变化而变化，即负载轻时发动机的转速低，负载重时发动机的转速高，完全有可能使三相半控整流电路中的晶闸管始终处于导通状态。只是在负载突然减轻很多的瞬间，发电机的转速一时降不下来，可能会使直流母线电压过高，只有此时才需关断三相半控整流电路中的晶闸管。这为三相半控整流电路及其触发电路的简化提供了可能性。 

实用新型内容

针对现有技术中的上述问题，本实用新型的数码发电机的整流控制电路以一路触发信号和一路触发电路同时控制三相半控整流电路中三个晶闸管的同时导通与关断，从而使直流母线电压Udc维持在某一设定值附近而不至于过高。 

本实用新型提供数码发电机的整流控制电路，包括：触发信号生成电路，根据直流母线电压Udc生成一路触发控制信号；触发驱动电路，连接三相半控整流电路中三个晶闸管的门极并根据所述一路触发控制信号同时控制所述三个晶闸管的导通与关断。 

优选地，所述触发驱动电路为光电耦合器隔离型触发电路。进一步优选地，所述光电耦合器触发电路包括光耦、放大电路以及限流电阻。其中，所述光耦输出侧负端连接直流母线电压Udc的正端V+，光耦的输出信号端经过放大电路和限流电阻分别连接三个晶闸管的门极。 

优选地，所述触发驱动电路为脉冲变压器隔离型触发电路。进一步 优选地，所述脉冲变压器触发电路包括放大电路、脉冲变压器、高频整流电路、限流电阻。其中，所述脉冲变压器副边连接所述高频整流电路，并且所述高频整流电路的负端连接直流母线电压Udc的正端V+，高频整流电路的正端经限流电阻分别连接三个晶闸管的门极。 

采用以上介绍的整流控制电路，本实用新型还提供了一种数码发电机，包括内燃机、永磁同步发电机、三相半控整流电路、H型逆变器和LC低通滤波器。所述三相半控整流电路具有整流控制电路，所述整流控制电路包括：触发信号生成电路，根据三相半控整流电路的直流母线电压Udc的大小生成一路触发控制信号；触发驱动电路，连接三相半控整流电路中三个晶闸管的门极并根据所述一路触发控制信号同时控制所述三个晶闸管的导通与关断。 

优选地，所述整流控制电路为光电耦合器隔离型触发电路。或者，优选地，所述触发驱动电路为脉冲变压器隔离型触发电路。