[实用新型]一种大功率数控直流电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种大功率数控直流电源，具体为适合大功率电动汽车电机的调试和测试所需的直流电源，属电力系统逆变与整流技术领域。

背景技术

现有大功率直流电源广泛应用在工业和民用领域，目前实现大功率直流电源的方案主要有两种，一种采用可控硅进行可控整流控制，另外一种采用逆变电路进行稳压控制。并且这两种电路的控制方式一般采用模拟方式进行控制。IGBT的全称为绝缘栅双极晶体管,它集场效应管MOSFET和功率晶体管GTR二者的优点于一体,具有输入阻抗高、速度快、热稳定性好和驱动电路简单的特点,同时还具有通态电压低、耐压高和输出电流大的优点。

有中间直流环节的交流电源有两类基本应用领域：一是VVVF变压、变频交流电源对交流电动机供电，实现交流电动机的转速、转矩、转向控制。另一是CVCF恒压、恒频交流电源，用于对供电质量要求较高的交流负载供电，现已得到广泛应用的交流不间断电源UPS就是一个典型的应用实例。

本大功率数控直流电源主电路采用以数字信号处理器进行控制，电源单体电路采用带有IGBT模块和大功率整流二极管为核心的逆变的二级整流电路实现。根据检索，目前国内还没有出现这种数控直流电源，也没有与本实用新型相同的专利申请。

 发明内容

本实用新型的目的是针对背景技术提出的问题，公开一种大功率数控直流电源，是将十个电源单体相对较低输出电压的数控直流电源串联，并通过控制面板及电流、电压传感器的实时测量与控制，实现较高输出电压的大功率数控直流电源，所述控制面板还可进行参数的设置及显示。本实用新型数控直流电源的输出功率大，控制精度高，可靠性好。

本实用新型的技术方案是：一种大功率数控直流电源，包括数控直流电源单体、控制面板、霍尔电流传感器和霍尔电压传感器；电源单体有至少十个，每个电源单体包括三相桥式整流单元、EMI滤波单元、控制单元、继电器和旁路NTC电阻单元和直流变换单元；各电源单体的交流输入端并联连接，各电源单体的直流输出端依次串联连接；霍尔电流传感器串联在直流总输出回路中，霍尔电压传感器并联在直流总输出回路中；控制面板包括单片机，还有分别与所述单片机连接的显示屏、按键、旋转编码器、RS485通信接口、电流传感器接口和电压传感器接口； RS485通信接口分别连接至每一个直流电源单体的控制单元，电流传感器接口与所述霍尔电流传感器输出信号连接，电压传感器接口与所述霍尔电压传感器输出信号连接。

如上所述的一种大功率数控直流电源，电源单体中的EMI滤波器是一种由电感和电容组成的低通滤波器，所述继电器和旁路NTC电阻单元是在三相桥式整流单元与直流变换单元之间串联的负温度系数热敏电阻NTC和继电器触点；工作时的上电瞬间旁路NTC电阻处于接通状态，上电后旁路NTC电阻通过继电器短接。

如上所述的一种大功率数控直流电源，电源单体中的直流变换单元包括功率开关管IGBT、高频变压器、快恢复整流二极管、滤波电感和滤波电容；成桥臂状连接的四只功率开关管IGBT与高频变压器组成逆变电路，变频变压器输出连接到单相桥式快恢复整流二极管整流电路，再连接到滤波电感和滤波电容器。

本实用新型工作原理是：

电源单体采用逆变方式实现AC380V到DC70V的转变，即先将AC380先经过三相桥式整流滤波获得平滑的直流电，然后通过桥式逆变获得20khz的交流电，通过快恢复二极管整流并经过电感和电容的滤波获得DC70伏的直流电源。每个电源单体的启动，关闭，输出电流电压值均由控制面板通过RS485通信接口发送指令至电源单体上的控制单元核心模块DSPIC30F2010，由该核心模块控制本电源单体工作，并通过该核心模块把自己的实时电压值，电流值，温度反馈回PIC18F4520，供控制面板检查修正；

控制面板以单片机PIC18F4520为控制核心，接收矩阵键盘和数字编码器输入的参数，将总任务进行均分，即将面板输入电源的参数所对应的传送到主控制核心的参数，处理成面板输入电源的参数的1/10所对应的应传送到每个电源单体的参数，通过RS485通信接口与电源单体实现通信，接收霍尔电压传感器和霍尔电流传感器输入的信号，并在显示屏上进行显示。

其实用新型有益效果是：能够进行高精度稳压控制，能够很好的满足工业级的要求。装置的抗干扰能力强，使用寿命长，能适用于需要频繁开关的应用场合。设备体积小，隔离可靠，操作方便，制造成本低。

 附图说明

附图1为本实用新型大功率数控电源的主电路的连接关系示意图；