[发明专利]一种简单可靠的储能电源电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种简单可靠的储能电源电路。

背景技术

目前在电力系统的特殊应用领域，断路器的分合动作要求很高，常规的断路器无法满足负荷对断路器动作速度的要求。因此本公司开发了基于涡流盘驱动式的快速断路器，该断路器的驱动机构的核心电路。

如图1所示，该电路为储能电源的放电部分，正常状态下，可控硅Q4截止，负载电力电容C20通过前置的反激式电源充电，正常可充至DC400V，X1为涡流盘所代表的电感。当可控硅Q4控制导通时，电容C20中储存的能量在极短的时间内泄放完毕，涡流盘电感中瞬间通过极大电流，从而驱动涡流盘动作，快速分合闸。

上述过程中一个细节问题是：放电时间很短，而可控硅的瞬间过流能力很强，一般可为其额定电流10倍，远强于IGBT等其他电力电子器件。但使用可控硅带来的问题是半控型器件，其关断是不可控的，关断前其电流需要小于擎住电流，否则无法关断，则会导致随后电容无法正常充电，断路器失效。所以必须保证关断前电源的充电速度小于放电的速度，电流才减小趋于零。

在可控硅Q4导通后，电容C20电压急速降低，如果通过一个线性反馈将电容电压反馈到充电的控制电路，则可达到“保证关断前电源的充电速度小于放电的速度”的目的，鉴于此，提出本申请。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种简单实用的可控硅关断电路，并能提供短路保护。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种简单可靠的储能电源电路，包括光电耦合器U2、MOS管Q1、充电控制芯片U6，所述光电耦合器U2内部的发光二极管经第六电阻R6连接至电源输出端，所述充电控制芯片U6的第7脚上并联有第十电阻R10和第十五二极管D15，所述第十五二极管D15正极分成两路，一路经第九电阻R9和第十四电阻R14连接至光电耦合器U2和MOS管Q1的栅极，所述MOS管Q1的漏极连接在第十五二极管D15和第九电阻R9之间的电路上，所述MOS管Q1的源极连接至光电耦合器U2，在所述MOS管Q1的源极与第十五二极管D15负极之间并联有第十八电容C18，所述第十电阻R10一端接交流输入端；储能电源放电部分的电容电压通过线性光电耦合器U2反馈到充电控制芯片U6，充电控制芯片U6通过PWM控制反激充电的IGBT器件，从而控制充电速度。

本电路工作过程为：当电容电压超过一定值(比如，可根据第六电阻R6的参数配置为50V左右)后，光电耦合器U2输出饱和，则MOS管Q1的栅极输入为低，MOS管Q1截止，此时+15V电源可通过第九电阻R9和二极管D15正常给充电控制芯片U6供电；当电容C20电压急速降低后，光电耦合器U2输出截止，MOS管Q1被驱动打开，将二极管D15及其后续的充电控制芯片U6短接；此时充电控制芯片U6只能依靠电容C18中储存的电能工作片刻，当电容C18的电压低于充电控制芯片U6的工作电压，充电控制芯片U6即停止工作，所控制的IGBT无法为电容充电；随后电阻R10为电容C18充电，当充电电压高于充电控制芯片U6的启动电压时，充电控制芯片U6又可工作片刻，如此反复，称为“打嗝”电路。由于反复打嗝，充电速度很慢，则放电过程中，即可保证可控硅电流小于擎住电流，可控硅自然可靠关断。

本发明的有益效果是：

1)使用可控硅的短时过流能力，接省成本，体积很小。

2)当输出短路时，可处于打嗝保护状态，避免烧毁器件。

3)放电过程中，使得可控硅自然可靠关断。

附图说明

图1为现有技术储能电源的放电部分电路图；

图2为本发明电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。