[实用新型]电容式脉冲功率电源

说明书

本实用新型涉及一种电能存储系统，特别是属于一种适用于脉冲负载的电源装置。

在实际的应用中经常有一种应用交流电的脉冲负载，例如钉钉机，每钉一枚钉，钉钉机的电磁铁便通电一次，其通电时同只有一个交流半波，但其瞬间电流可达15安培以上。而钉钉机所用的电源大多数取自居民住宅墙壁的开关盒，往往墙内走线细而长，电线电阻较大，同时在用电高峰期，电压又很低，甚至可低至150V左右，因此钉钉机的击打力不足，为了使钉钉机能达到正常的击打力，就要使用稳压器，将电压提升到220V以上，才能补偿电压的跌落和配电线路的损耗，这样的稳压器功率要求在3kVA以上。目前市场上所见到的3kVA交流稳压器，其重量都在10公斤以上，大大超过钉钉机本身1.5公斤的重量，而其价格亦与钉钉机相当，这就大大限制了电动钉钉机的推广应用。

本实用新型的目的是为脉冲负载提供一种电容充电式的脉冲功率电源。

本实用新型由主回路包括滤波器L、C₁，二极管D₁，可控硅SCR，电容C，二极管D₂和控制回路包括可控硅触发相位检测电路1，交流峰值判别电路2，电压控制电路3，触发脉冲发生器4，电源5组成，其特征在于主回路从市电O端经过滤波器L、C₁，二极管D₁，可控硅SCR及电容C回到市电A端，二极管D₂反向和电容C并接，可控硅SCR的控制极接到触发脉冲发生器4的三极管T的集电极，电源输出端B从电容C正端接出，电源输出端O和电源输入端O同线，见图1。从图1可见，输出电压U_OM＝U_IM+U_C，式中U_OM为输出电压峰值，U_IM为输入电压峰值，通常U_OM取400伏左右。控制电压能自动调整可控硅触发相位角，使每一个交流正半波充电让U_C电压升高5V左右，以免可控硅过载，这样在一秒钟内可充电50次，足以使电容C能从0伏充至所需的电压。例如输入电压降至150伏，则其峰值为212伏，电容C的电压U_C应充至400-212伏＝188伏，而1秒钟充50次可充到250伏左右，足以满足需要。如输入电压升至280伏，则其峰值为396伏，电容器C不必充电。也就是说本实用新型在输入电压为150-280伏范围内，输出电压U_OM均在400伏左右。滤波器L、C₁用来滤除电网上的高频干扰信号。电感L同时限制可控硅SCR的充电电流和开启瞬间的电流上升率，保护可控硅。二极管D₂保护电容C放完电后防止反向充电，损坏电容。下面结合电原理图(见图2)说明控制电路及其工作原理。