最新整流驱动电路的制作方法

这篇文章提供的最新整流驱动电路的制作方法,小编为你权威解读 本实用新型涉及电子技术领域,尤其涉及一种整流驱动电路。

这篇文章提供的最新整流驱动电路的制作方法,小编为你权威解读


本实用新型涉及电子技术领域,尤其涉及一种整流驱动电路。



背景技术:

车载充电机是为车载动力电池充电的设备,对车载动力电池进行预充电通常分为交流预充电和直流预充电两种方式。若采用交流预充电,车载充电机的功率部分分为交流输入侧和高压直流输出侧。

针对车载充电机的单相交流输入侧的整流驱动电路,通常要具备预充功能和整流功能。如图1所示,是市面常见的交流输入侧的预充及整流电路,电路上电后,继电器k1处于断开状态,单相交流输入通过限流电阻对电解电容进行预充,当电解电容预充后的电压达到一定阈值后,关闭继电器,从而将限流电阻短路,通过继电器直接对电解电容进行预充电。然而,由于继电器为机械器件,继电器存在寿命限制,需要定期对其检查,继电器失灵会对设备的正常运行造成损害。此外,随着功率规格的增大,对继电器的性能要求也越来越高。



技术实现要素:

本实用新型实施例提供了一种整流驱动电路,能够避免现有技术中的机械器件的性能限制问题,有效实现了单相交流输入侧的预充及整流。

本实用新型实施例提供了一种整流驱动电路,该整流驱动电路包括预充电路、可控硅电路、整流电路、电解电容和可控硅触发电路;

所述整流驱动电路的输入为单相交流;所述整流驱动电路的输入端火线连接所述预充电路的第一端以及所述可控硅电路的第一端,所述整流驱动电路的输入端零线连接所述整流电路的第一端;所述预充电路的第二端连接所述可控硅电路的第二端、所述整流电路的第二端、所述电解电容的正极以及所述整流驱动电路的正极输出端;所述整流驱动电路的负极输出端连接所述电解电容的负极、所述整流电路的第三端以及所述可控硅电路的第三端;

所述可控硅触发电路的第一端连接所述预充电路的第二端,所述可控硅触发电路的第二端连接所述可控硅电路的第一端;

所述预充电路用于对所述电解电容进行充电,所述可控硅触发电路用于当所述电解电容的电压达到第一阈值后,触发所述可控硅电路,所述可控硅电路用于对所述电解电容进行充电,所述可控硅电路和所述整流电路用于对所述整流驱动电路的输入进行整流。

可选的,所述预充电路包括热敏电阻和第一整流二极管;所述热敏电阻的第一端连接所述整流驱动电路的输入端火线,所述热敏电阻的第二端连接所述第一整流二极管的正极,所述第一整流二极管的负极连接所述整流驱动电路的正极输出端,所述热敏电阻用于对输入电流进行限流,所述第一整流二极管用于对输入电流进行整流。

可选的,所述可控硅电路包括第一可控硅和第二可控硅;所述第一可控硅的阴极连接所述第一整流二极管的负极,所述第一可控硅的阳极连接所述第二可控硅的阴极、所述整流驱动电路的输入端火线以及所述可控硅触发电路的第二端,所述第一可控硅的控制极连接所述可控硅触发电路的第三端;所述第二可控硅的阳极连接所述整流驱动电路的负极输出端,所述第二可控硅的控制极连接所述可控硅触发电路的第四端。

可选的,所述整流电路包括第二整流二极管和第三整流二极管;所述第二整流二极管的负极连接所述第一整流二极管的负极,所述第二整流二极管的正极连接所述第三整流二极管的负极以及所述整流驱动电路的输入端零线,所述第三整流二极管的正极连接所述整流驱动电路的负极输出端。

可选的,所述可控硅触发电路包括变压器、场效应管、第四整流二极管和第五整流二极管;所述可控硅触发电路的第一输入端为电压幅值为第一电压的直流输入,所述第一输入端连接所述变压器的原边线圈的第一端;所述可控硅触发电路的第二输入端为脉冲宽度调制(pulsewidthmodulation,pwm)信号,所述第二输入端连接所述场效应管的栅极;所述场效应管的源极接地,所述场效应管的漏极连接所述变压器的原边线圈的第二端;所述变压器的第一副边线圈的第一端连接所述第四整流二极管的正极,所述第四整流二极管的负极连接所述第一可控硅的控制极,所述变压器的第一副边线圈的第二端连接所述第一整流二极管的负极;所述变压器的第二副边线圈的第一端连接所述第五整流二极管的正极,所述第五整流二极管的负极连接所述第二可控硅的控制极,所述变压器的第二副边线圈的第二端连接所述第一可控硅的阳极,所述变压器的原边线圈的第一端、所述变压器的第一副边线圈的第一端和所述变压器的第二副边线圈的第一端是同名端。

可选的,所述可控硅触发电路还包括第一电阻、第二电容和第六整流二极管;所述可控硅触发电路的第一输入端连接所述第二电容的第一端以及所述第一电阻的第一端,所述第二电容的第二端连接所述第一电阻的第二端以及所述第六整流二极管的负极,所述第六整流二极管的正极连接所述变压器的原边线圈的第二端;所述第一电阻、所述第二电容和所述第六整流二极管构成所述变压器的保护电路,所述变压器的保护电路用于对所述变压器进行放电。

可选的,所述可控硅触发电路还包括第二电阻和第三电阻;所述可控硅触发电路的第二输入端与所述场效应管的栅极间串联所述第二电阻,所述场效应管的栅极和所述场效应管的源极间串联所述第三电阻,所述第二电阻用于对所述脉冲宽度调制pwm信号进行滤波,所述第三电阻用于对所述场效应管进行放电。

可选的,所述可控硅触发电路还包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三电容、第四电容、第五电容和第六电容;所述第三电容的第一端连接所述第四整流二极管的负极以及所述第四电阻的第一端,所述第三电容的第二端连接所述变压器的第一副边线圈的第二端,所述第四电阻的第二端连接所述第五电阻的第一端以及所述第四电容的第一端,所述第五电阻的第二端连接所述第三电容的第二端以及所述第四电容的第二端,所述第四电容的第一端连接所述第一可控硅的控制极,所述第四电容的第二端连接所述第一整流二极管的负极;所述第三电容、所述第四电阻和所述第四电容用于对所述变压器的第一副边线圈的输出信号进行滤波,所述第五电阻为负载电阻;所述第五电容的第一端连接所述第五整流二极管的负极以及所述第六电阻的第一端,所述第五电容的第二端连接所述变压器的第二副边线圈的第二端,所述第六电阻的第二端连接所述第七电阻的第一端以及所述第六电容的第一端,所述第七电阻的第二端连接所述第五电容的第二端以及所述第六电容的第二端,所述第六电容的第一端连接所述第二可控硅的控制极,所述第六电容的第二端连接所述第一可控硅的阳极;所述第五电容、所述第六电阻和所述第六电容用于对所述变压器的第一副边线圈的输出信号进行滤波,所述第七电阻为负载电阻。

可选的,所述整流驱动电路还包括保护模块,所述保护模块包括保险丝、第七电容和第一电感;所述整流驱动电路的输入端火线连接所述保险丝的第一端,所述保险丝的第二端连接所述第七电容的第一端以及所述第一电感的第一线圈的第一端,所述第七电容的第二端连接所述第一电感的第二线圈的第一端以及所述整流驱动电路的输入端零线,所述第一电感的第一线圈的第二端连接所述热敏电阻的第一端,所述第一电感的第二线圈的第二端连接所述第二整流二极管的正极,所述第一电感的第一线圈的第一端与所述第一电感的第二线圈的第一端是同名端。

可选的,所述可控硅触发电路的第二输入端为脉冲宽度调制pwm信号,所述脉冲宽度调制pwm信号的占空比为第一占空比,所述脉冲宽度调制pwm信号的频率为第一频率。

本实用新型实施例中,单相交流输入整流驱动电路后,预充电路对电解电容进行预充电。当电解电容两端的电压值达到一定阈值后,可控硅触发电路触发可控硅电路实现可控硅电路的导通,使得预充电路短路。预充电路短路后,输入的单相交流电通过可控硅电路继续对电解电容进行预充电。输入的单相交流电通过可控硅电路和整流电路实现了整流。通过本实用新型实施例提供的整流驱动电路,能够避免现有技术中的机械器件的性能限制问题,有效实现了单相交流输入侧的预充及整流。

附图说明

下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是现有技术中的一种传统的整流驱动电路的结构示意图;

图2是本实用新型实施例提供的第一种整流驱动电路的结构示意图;

图3是本实用新型实施例提供的第二种整流驱动电路的结构示意图;

图4是本实用新型实施例提供的第三种整流驱动电路的结构示意图;

图5是本实用新型实施例提供的一种可控硅触发电路的结构示意图;

图6是本实用新型实施例提供的另一种可控硅触发电路的结构示意图;

图7是本实用新型实施例提供的又一种可控硅触发电路的结构示意图;

图8是本实用新型实施例提供的第四种整流驱动电路的结构示意图;

图9是本实用新型实施例提供的第五种整流驱动电路的结构示意图;

图10是本实用新型实施例提供的第六种整流驱动电路的结构示意图;

图11是本实用新型实施例提供的一种充电装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行描述。应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。此外,术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同的对象,而并非用于描述特定的顺序。

需要说明的是,在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

图2是本实用新型实施例提供的第一种整流驱动电路200的结构示意图。由图2可知,整流驱动电路200包括预充电路201、可控硅电路202、整流电路203、可控硅触发电路204和电解电容c1。如图2所示,整流驱动电路的输入为单相交流,整流驱动电路的输出为高压直流。

下面针对本实用新型实施例所提供的整流驱动电路200的结构和功能做详细介绍。

如图2所示,整流驱动电路200的输入端火线连接预充电路201的第一端2011以及可控硅电路202的第一端2021,整流驱动电路200的输入端零线连接整流电路203的第一端2031。预充电路201的第二端2012连接可控硅电路202的第二端2022、整流电路203的第二端2032、电解电容c1的正极以及整流驱动电路200的正极输出端。整流驱动电路200的负极输出端连接电解电容c1的负极、整流电路203的第三端2033以及可控硅电路202的第三端2023。可控硅触发电路204的第一端2041连接预充电路201的第二端2012,可控硅触发电路204的第二端2042连接可控硅电路的第一端2021。

预充电路201用于对电解电容c1进行充电,可控硅触发电路204用于当电解电容c1的电压达到第一阈值后触发可控硅电路202。可控硅电路202用于对电解电容c1进行充电,可控硅电路202和整流电路203用于对整流驱动电路200的输入进行整流。

本实用新型实施例提供的整流驱动电路200的工作原理如下:整流驱动电路的单相交流输入后,预充电路201对电解电容c1进行预充电。当电解电容c1两端的电压值达到第一阈值后,可控硅触发电路204触发可控硅电路202,实现可控硅电路202的导通,使得预充电路201短路。预充电路201短路后,输入的单相交流电通过可控硅电路202继续对电解电容c1进行预充电。输入的单相交流电通过可控硅电路202和整流电路203实现了整流。

可选的,第一阈值依据实际需求而定,本实用新型实施对此不做具体限定。

可选的,如图3所示,预充电路201包括热敏电阻rt1和第一整流二极管d1。

具体的,热敏电阻rt1的第一端e01连接整流驱动电路200的输入端火线,热敏电阻rt1的第二端e02连接第一整流二极管d1的正极,第一整流二极管d1的负极连接整流驱动电路200的正极输出端。热敏电阻rt1用于对输入电流进行限流,第一整流二极管d1用于对输入电流进行整流。

可以理解,由图3可知,整流驱动电路200的单相交流输入后,单相交流输入经火线流向热敏电阻rt1,热敏电阻rt1对单相交流输入进行限流。然后热敏电阻rt1输出电流流向第一整流二极管d1,第一整流二极管d1对单相交流输入进行整流,从而将交流电转化为直流电。第一整流二极管d1输出的直流电流向电解电容c1的正极,电解电容c1的负极的输出电流经整流电路203流向零线,从而对电解电容c1进行预充电。

可选的,如图3所示,可控硅电路202包括第一可控硅sc1和第二可控硅sc2。

具体的,第一可控硅sc1的阴极连接第一整流二极管d1的负极,第一可控硅sc1的阳极连接第二可控硅sc2的阴极、整流驱动电路200的输入端火线以及可控硅触发电路204的第二端2042,第一可控硅sc1的控制极连接可控硅触发电路204的第三端2043。第二可控硅sc2的阳极连接整流驱动电路200的负极输出端,第二可控硅sc2的控制极连接可控硅触发电路204的第四端2044。

可选的,如图3所示,整流电路203包括第二整流二极管d2和第三整流二极管d3。

具体的,第二整流二极管d2的负极连接第一整流二极管d1的负极,第二整流二极管d2的正极连接第三整流二极管d3的负极以及整流驱动电路200的输入端零线,第三整流二极管d3的正极连接整流驱动电路200的负极输出端。

可以理解,第一可控硅sc1和第二可控硅sc2导通后,单相交流经火线流向第一可控硅sc1的阳极,第一可控硅sc1的阴极的输出电流流向电解电容c1的正极,电解电容c1的负极的输出电流经第三整流二极管d3流向零线,从而对电解电容c1继续进行预充电。单相交流经零线流向第二整流二极管d2的正极,第二整流二极管d2的负极的输出电流流向电解电容c1的正极,电解电容c1的负极的输出电流流向第二可控硅sc2的阳极,第二可控硅sc2的阴极的输出电流流向火线,从而对电解电容c1继续进行预充电。由此可知,通过上述过程实现了对单相交流输入的整流。

可选的,如图4所示,可控硅触发电路204包括变压器t1、场效应管q1、第四整流二极管d4和第五整流二极管d5。

具体的,可控硅触发电路204的第一输入端为电压幅值为第一电压的直流输入,第一输入端连接变压器t1的原边线圈的第一端e03。可控硅触发电路204的第二输入端为脉冲宽度调制pwm信号,第二输入端连接场效应管q1的栅极。场效应管q1的源极接地,场效应管q1的漏极连接变压器t1的原边线圈的第二端e04。变压器t1的第一副边线圈的第一端e05连接第四整流二极管d4的正极,第四整流二极管d4的负极连接第一可控硅sc1的控制极,变压器t1的第一副边线圈的第二端e06连接第一整流二极管d1的负极。变压器t1的第二副边线圈的第一端e07连接第五整流二极管d5的正极,第五整流二极管d5的负极连接第二可控硅sc2的控制极,变压器t1的第二副边线圈的第二端e08连接第一可控硅sc1的阳极,变压器t1的原边线圈的第一端e03、变压器t1的第一副边线圈的第一端e05和变压器t1的第二副边线圈的第一端e07是同名端。

可以理解,通过预充电路201对电解电容c1进行预充电,当电解电容c1两端的电压达到第一阈值后,可控硅触发电路204的第一输入端输入直流电,可控硅触发电路204的第二输入端输入脉冲宽度调制pwm信号。脉冲宽度调制pwm信号输入场效应管q1的栅极,当场效应管q1的栅极的电压大于等于第二阈值时,场效应管q1导通,场效应管q1的导通电流随场效应管q1的栅极电压的变化而变化。场效应管q1导通时,变压器t1的原边线圈导通,且随着场效应管q1的栅极电压的变化,使得变压器t1的原边线圈中产生交流电,进而在变压器t1的两个副边线圈中产生感应电动势。变压器t1的第一副边线圈的第一端e05的输出电流流向第四整流二极管d4的正极,第四整流二极管d4的负极连接第一可控硅sc1的控制极,第四整流二极管d4的负极的输出电流触发第一可控硅sc1的导通。同理,变压器t1的第二副边线圈的第一端e07的输出电流流向第五整流二极管d5的正极,第五整流二极管d5的负极连接第二可控硅sc2的控制极,第五整流二极管d5的负极的输出电流触发第二可控硅sc2的导通。

可选的,如图5所示,可控硅触发电路204还包括第一电阻r1、第二电容c2和第六整流二极管d6。

具体的,可控硅触发电路204的第一输入端连接第一电阻r1的第一端e09以及第二电容c2的第一端e11,第二电容c2的第二端e12连接第一电阻r1的第二端e10以及第六整流二极管d6的负极,第六整流二极管d6的正极连接变压器t1的原边线圈的第二端e04。第一电阻r1、第二电容c2和第六整流二极管d6构成变压器t1的保护电路,变压器t1的保护电路用于对变压器t1进行放电。

可选的,如图6所示,可控硅触发电路204还包括第二电阻r2和第三电阻r3。

具体的,可控硅触发电路204的第二输入端与第二电阻r2的第一端e13连接,第二电阻r2的第二端e14连接场效应管q1的栅极以及第三电阻r3的第一端e15,第三电阻r3的第二端e16连接场效应管q1的源极。第二电阻r2用于对脉冲宽度调制pwm信号进行滤波,第三电阻r3用于对场效应管q1进行放电。

可选的,如图7所示,可控硅触发电路204还包括第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5和第六电容c6。

具体的,第三电容c3的第一端e17连接第四整流二极管d4的负极以及第四电阻r4的第一端e19,第三电容c3的第二端e18连接变压器t1的第一副边线圈的第二端e06,第四电阻r4的第二端e20连接第五电阻r5的第一端e21以及第四电容c4的第一端e23,第五电阻r5的第二端e22连接第三电容c3的第二端e18以及第四电容c4的第二端e24,第四电容c4的第一端e23连接第一可控硅sc1的控制极,第四电容c4的第二端e24连接第一整流二极管d1的负极。第三电容c3、第四电阻r4和第四电容c4用于对变压器t1的第一副边线圈的输出信号进行滤波,第五电阻r5为负载电阻。第五电容c5的第一端e25连接第五整流二极管d5的负极以及第六电阻r6的第一端e27,第五电容c5的第二端e26连接变压器t1的第二副边线圈的第二端e08,第六电阻r6的第二端e28连接第七电阻r7的第一端e29以及第六电容c6的第一端e31,第七电阻r7的第二端e30连接第五电容c5的第二端e26以及第六电容c6的第二端e32,第六电容c6的第一端e31连接第二可控硅sc2的控制极,第六电容c6的第二端e32连接第一可控硅sc1的阳极。第五电容c5、第六电阻r6和第六电容c6用于对变压器t1的第一副边线圈的输出信号进行滤波,第七电阻r7为负载电阻。

可选的,如图8所示,整流驱动电路200还包括保护模块,保护模块包括保险丝f1、第七电容c7和第一电感l1。

具体的,整流驱动电路200的输入端火线连接保险丝f1的第一端e33,保险丝f1的第二端e34连接第一电感l1的第一线圈的第一端e37以及第七电容c7的第一端e35,第七电容c7的第二端e36连接第一电感l1的第二线圈的第一端e39以及整流驱动电路200的输入端零线,第一电感l1的第一线圈的第二端e38连接热敏电阻rt1的第一端e01,第一电感l1的第二线圈的第二端e40连接第二整流二极管d2的正极,第一电感l1的第一线圈的第一端e37与第一电感l1的第二线圈的第一端是同名端e39。

可选的,可控硅触发电路204的第二输入端为脉冲宽度调制pwm信号,脉冲宽度调制pwm信号的占空比为第一占空比,脉冲宽度调制pwm信号的频率为第一频率。

例如,第一占空比为30%,第一频率为30khz。

本实用新型实施例中,单相交流输入整流驱动电路后,预充电路对电解电容进行预充电。当电解电容两端的电压值达到一定阈值后,可控硅触发电路触发可控硅电路实现可控硅电路的导通,使得预充电路短路。预充电路短路后,输入的单相交流电通过可控硅电路继续对电解电容进行预充电。输入的单相交流电通过可控硅电路和整流电路实现了整流。通过本实用新型实施例提供的整流驱动电路,能够避免现有技术中的机械器件的性能限制问题,有效实现了单相交流输入侧的预充及整流。此外,本实用新型实施例提供的整流驱动电路,通过第一可控硅、第二可控硅、第二整流二极管和第三整流二极管实现了对单相交流输入的整流。可控硅的正向导通压降低于整流二极管的正向导通压降,因此,相比于现有技术中通过四个整流二极管实现桥式整流,本实用新型实施例实现整流功能的能耗更小。

可选的,图9是本实用新型实施例提供的整流驱动电路200的第五种结构示意图。其中,如图所示,第一可控硅sc1、第二可控硅sc2、第二整流二极管d2和第三整流二极管d3的连接方式如下:第一可控硅sc1的阴极连接第一整流二极管d2的负极以及变压器t1的第一副边线圈的第二端e06,第一可控硅sc1的阳极连接第二整流二极管d2的负极以及整流驱动电路输入端火线,第一可控硅sc1的控制极连接第四整流二极管d4的负极。第二可控硅sc2的阴极连接第一整流二极管d1的负极、变压器t1的第二副边线圈的第二端e08以及电解电容c1的正极,第二可控硅sc2的阳极连接第三整流二极管d3的负极以及整流驱动电路输入端零线,第二可控硅sc2的控制极连接第五整流二极管d5的负极。第三整流二极管d3的正极连接第二整流二极管d2的正极以及电解电容的c1负极。

可以理解,与图4所示的整流驱动电路200的工作原理相同的是,单相交流输入经火线流向热敏电阻rt1,热敏电阻rt1对单相交流输入进行限流。然后热敏电阻rt1输出电流流向第一整流二极管d1,第一整流二极管d1对单相交流输入进行整流,从而将交流电转化为直流电。第一整流二极管d1输出的直流电流向电解电容c1的正极,电解电容c1的负极的输出电流经整流电路203流向零线,从而对电解电容c1进行预充电。

可以理解,通过预充电路201对电解电容c1进行预充电,当电解电容c1两端的电压达到第一阈值后,可控硅触发电路204触发第一可控硅sc1导通和第二可控硅sc2导通。第一可控硅sc1和第二可控硅sc2导通后,单相交流输入经火线流向第一可控硅sc1的阳极,第一可控硅sc1的阴极的输出电流流向电解电容c1的正极,电解电容c1的负极的输出电流经第三整流二极管d3流向零线,从而对电解电容c1继续进行预充电。单相交流输入经零线流向第二可控硅sc2的阳极,第二可控硅sc2的阴极的输出电流流向电解电容c1的正极,电解电容c1的负极的输出电流流向第二整流二极管d2的正极,第二整流二极管d2的负极的输出电流流向火线,从而对电解电容c1继续进行预充电。由此可知,通过上述过程实现了对单相交流输入的整流。

可以理解,图9所示的整流驱动电路200与图4所示的整流驱动电路200的工作原理相同,除第一可控硅sc1、第二可控硅sc2、第二整流二极管d2和第三整流二极管d3的连接方式不同之外,其他元器件的结构和功能均相同,此处不再赘述。

可选的,图10是本实用新型实施例提供的整流驱动电路200的第六种结构示意图。其中,如图所示,预充电路201中的热敏电阻rt1和第一整流二极管d1、第一可控硅sc1、第二可控硅sc2、第二整流二极管d2和第三整流二极管d3的连接方式如下:第三整流二极管d3的正极连接整流驱动电路输入端火线、第一可控硅sc1的阴极以及变压器t1的第一副边线圈的第二端e06,第三整流二极管d3的负极连接第二整流二极管d2的负极以及电解电容c1的正极。第二整流二极管d2的正极连接第二可控硅sc2的阴极、整流驱动电路输入端零线以及变压器t1的第二副边线圈的第二端e08。第一可控硅sc1的阳极连接第二可控硅sc2的阳极、电解电容c1的负极以及热敏电阻rt1的第一端e01,第一可控硅sc1的控制极连接第四整流二极管d4的负极,第二可控硅sc1的控制极连接第五整流二极管d5的负极。热敏电阻rt1的第二端e02连接第一整流二极管d1的正极,第一整流二极管d1的负极连接整流驱动电路输入端零线。

可以理解,单相交流输入后,交流电经第三整流二极管d3流向电解电容c1的正极,电解电容c1的负极的输出电流流向热敏电阻rt1的第一端e01,热敏电阻rt1对输入电流进行限流,热敏电阻rt1的第二端e02的输出电流经第一整流二极管d1流向零线。通过上述过程对电解电容c1进行预充电。

可以理解,通过热敏电阻rt1和第一整流二极管d1对电解电容c1进行预充电,当电解电容c1两端的电压达到第一阈值后,可控硅触发电路204触发第一可控硅sc1导通和第二可控硅sc2导通。第一可控硅sc1和第二可控硅sc2导通后,单相交流输入经火线流向第三整流二极管d3的正极,第三整流二极管d3的负极的输出电流流向电解电容c1的正极,电解电容c1的负极的输出电流经第二可控硅sc2流向零线,从而对电解电容c1继续进行预充电。单相交流输入经零线流向第二整流二极管d2的正极,第二整流二极管d2的负极的输出电流流向电解电容c1的正极,电解电容c1的负极的输出电流流向第一可控硅sc1的阳极,第一可控硅sc1的阴极的输出电流流向火线,从而对电解电容c1继续进行预充电。由此可知,通过上述过程实现了对单相交流输入的整流。

可以理解,图10所示的整流驱动电路200与图4所示的整流驱动电路200的工作原理相同,除热敏电阻rt1、第一整流二极管d1、第一可控硅sc1、第二可控硅sc2、第二整流二极管d2和第三整流二极管d3的连接方式不同之外,其他元器件的结构和功能均相同,此处不再赘述。

请参见图11,图11为本实用新型实施例提供的一种充电装置300的硬件结构示意图。充电装置300包括:存储器301、收发器302、与所述存储器301和收发器302耦合的处理器303,以及整流驱动电路304。存储器301用于存储指令,处理器303用于执行指令,收发器302用于在处理器303的控制下与其他设备进行通信,整流驱动电路304用于将单相交流输入转换为高压直流输出。

其中,处理器303可以是中央处理器(英文:centralprocessingunit,简称:cpu),通用处理器,数字信号处理器(英文:digitalsignalprocessor,简称:dsp),专用集成电路(英文:application-specificintegratedcircuit,简称:asic),现场可编程门阵列(英文:fieldprogrammablegatearray,简称:fpga)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本实用新型实施例公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,dsp和微处理器的组合等等。收发器302可以是通信接口、收发电路等,其中,通信接口是统称,可以包括一个或多个接口。

可选地,充电装置300还可以包括总线305。其中,存储器301、收发器302、处理器303以及整流驱动电路304可以通过总线305相互连接;总线305可以是外设部件互连标准(英文:peripheralcomponentinterconnect,简称:pci)总线或扩展工业标准结构(英文:extendedindustrystandardarchitecture,简称:eisa)总线等。总线305可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图3中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

除了图3所示的存储器301、收发器303、处理器303、整流驱动电路304以及上述总线305之外,本实用新型实施例中充电装置300通常根据该充电装置的实际功能,还可以包括其他硬件,对此不再赘述。

以上所述的具体实施方式,对本实用新型实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型实施例的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型实施例的保护范围,凡在本实用新型实施例的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本实用新型实施例的保护范围之内。


技术特征:

1.一种整流驱动电路,其特征在于,所述整流驱动电路包括:预充电路、可控硅电路、整流电路、电解电容和可控硅触发电路;

所述整流驱动电路的输入为单相交流;所述整流驱动电路的输入端火线连接所述预充电路的第一端以及所述可控硅电路的第一端,所述整流驱动电路的输入端零线连接所述整流电路的第一端;所述预充电路的第二端连接所述可控硅电路的第二端、所述整流电路的第二端、所述电解电容的正极以及所述整流驱动电路的正极输出端;所述整流驱动电路的负极输出端连接所述电解电容的负极、所述整流电路的第三端以及所述可控硅电路的第三端;

所述可控硅触发电路的第一端连接所述预充电路的第二端,所述可控硅触发电路的第二端连接所述可控硅电路的第一端;

所述预充电路用于对所述电解电容进行充电,所述可控硅触发电路用于当所述电解电容的电压达到第一阈值后,触发所述可控硅电路,所述可控硅电路用于对所述电解电容进行充电,所述可控硅电路和所述整流电路用于对所述整流驱动电路的输入进行整流。

2.根据权利要求1所述的整流驱动电路,其特征在于,所述预充电路包括热敏电阻和第一整流二极管;所述热敏电阻的第一端连接所述整流驱动电路的输入端火线,所述热敏电阻的第二端连接所述第一整流二极管的正极,所述第一整流二极管的负极连接所述整流驱动电路的正极输出端,所述热敏电阻用于对输入电流进行限流,所述第一整流二极管用于对输入电流进行整流。

3.根据权利要求2所述的整流驱动电路,其特征在于,所述可控硅电路包括第一可控硅和第二可控硅;所述第一可控硅的阴极连接所述第一整流二极管的负极,所述第一可控硅的阳极连接所述第二可控硅的阴极、所述整流驱动电路的输入端火线以及所述可控硅触发电路的第二端,所述第一可控硅的控制极连接所述可控硅触发电路的第三端;所述第二可控硅的阳极连接所述整流驱动电路的负极输出端,所述第二可控硅的控制极连接所述可控硅触发电路的第四端。

4.根据权利要求3所述的整流驱动电路,其特征在于,所述整流电路包括第二整流二极管和第三整流二极管;所述第二整流二极管的负极连接所述第一整流二极管的负极,所述第二整流二极管的正极连接所述第三整流二极管的负极以及所述整流驱动电路的输入端零线,所述第三整流二极管的正极连接所述整流驱动电路的负极输出端。

5.根据权利要求4所述的整流驱动电路,其特征在于,所述可控硅触发电路包括变压器、场效应管、第四整流二极管和第五整流二极管;

所述可控硅触发电路的第一输入端为电压幅值为第一电压的直流输入,所述第一输入端连接所述变压器的原边线圈的第一端;所述可控硅触发电路的第二输入端为脉冲宽度调制pwm信号,所述第二输入端连接所述场效应管的栅极;所述场效应管的源极接地,所述场效应管的漏极连接所述变压器的原边线圈的第二端;所述变压器的第一副边线圈的第一端连接所述第四整流二极管的正极,所述第四整流二极管的负极连接所述第一可控硅的控制极,所述变压器的第一副边线圈的第二端连接所述第一整流二极管的负极;所述变压器的第二副边线圈的第一端连接所述第五整流二极管的正极,所述第五整流二极管的负极连接所述第二可控硅的控制极,所述变压器的第二副边线圈的第二端连接所述第一可控硅的阳极,所述变压器的原边线圈的第一端、所述变压器的第一副边线圈的第一端和所述变压器的第二副边线圈的第一端是同名端。

6.根据权利要求5所述的整流驱动电路,其特征在于,所述可控硅触发电路还包括第一电阻、第二电容和第六整流二极管;

所述可控硅触发电路的第一输入端连接所述第二电容的第一端以及所述第一电阻的第一端,所述第二电容的第二端连接所述第一电阻的第二端以及所述第六整流二极管的负极,所述第六整流二极管的正极连接所述变压器的原边线圈的第二端;

所述第一电阻、所述第二电容和所述第六整流二极管构成所述变压器的保护电路,所述变压器的保护电路用于对所述变压器进行放电。

7.根据权利要求6所述的整流驱动电路,其特征在于,所述可控硅触发电路还包括第二电阻和第三电阻;

所述可控硅触发电路的第二输入端与所述场效应管的栅极间串联所述第二电阻,所述场效应管的栅极和所述场效应管的源极间串联所述第三电阻,所述第二电阻用于对所述脉冲宽度调制pwm信号进行滤波,所述第三电阻用于对所述场效应管进行放电。

8.根据权利要求7所述的整流驱动电路,其特征在于,所述可控硅触发电路还包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三电容、第四电容、第五电容和第六电容;

所述第三电容的第一端连接所述第四整流二极管的负极以及所述第四电阻的第一端,所述第三电容的第二端连接所述变压器的第一副边线圈的第二端,所述第四电阻的第二端连接所述第五电阻的第一端以及所述第四电容的第一端,所述第五电阻的第二端连接所述第三电容的第二端以及所述第四电容的第二端,所述第四电容的第一端连接所述第一可控硅的控制极,所述第四电容的第二端连接所述第一整流二极管的负极;

所述第三电容、所述第四电阻和所述第四电容用于对所述变压器的第一副边线圈的输出信号进行滤波,所述第五电阻为负载电阻;

所述第五电容的第一端连接所述第五整流二极管的负极以及所述第六电阻的第一端,所述第五电容的第二端连接所述变压器的第二副边线圈的第二端,所述第六电阻的第二端连接所述第七电阻的第一端以及所述第六电容的第一端,所述第七电阻的第二端连接所述第五电容的第二端以及所述第六电容的第二端,所述第六电容的第一端连接所述第二可控硅的控制极,所述第六电容的第二端连接所述第一可控硅的阳极;

所述第五电容、所述第六电阻和所述第六电容用于对所述变压器的第一副边线圈的输出信号进行滤波,所述第七电阻为负载电阻。

9.根据权利要求8所述的整流驱动电路,其特征在于,所述整流驱动电路还包括保护模块,所述保护模块包括保险丝、第七电容和第一电感;

所述整流驱动电路的输入端火线连接所述保险丝的第一端,所述保险丝的第二端连接所述第七电容的第一端以及所述第一电感的第一线圈的第一端,所述第七电容的第二端连接所述第一电感的第二线圈的第一端以及所述整流驱动电路的输入端零线,所述第一电感的第一线圈的第二端连接热敏电阻的第一端,所述第一电感的第二线圈的第二端连接所述第二整流二极管的正极,所述第一电感的第一线圈的第一端与所述第一电感的第二线圈的第一端是同名端。

10.根据权利要求9所述的整流驱动电路,其特征在于,所述可控硅触发电路的第二输入端为脉冲宽度调制pwm信号,所述脉冲宽度调制pwm信号的占空比为第一占空比,所述脉冲宽度调制pwm信号的频率为第一频率。

技术总结
本实用新型实施例公开了一种整流驱动电路,所述整流驱动电路包括预充电路、可控硅电路、整流电路、电解电容和可控硅触发电路;整流驱动电路的输入为单相交流;整流驱动电路的输入端火线与高压直流正极输出端之间串联预充电路,整流驱动电路的输入端零线连接整流电路,在高压直流正极和高压直流负极输出端之间分别并联可控硅电路、整流电路和电解电容,可控硅触发电路连接可控硅电路;预充电路用于对电解电容进行充电,可控硅触发电路用于触发可控硅电路,可控硅电路用于对电解电容进行充电,可控硅电路和整流电路用于对单相交流输入进行整流。本实用新型实施例能避免现有技术中的机械器件的性能限制,有效实现了交流输入侧的预充及整流。

技术研发人员:刘佩甲;赵德琦;吴壬华
受保护的技术使用者:深圳欣锐科技股份有限公司
技术研发日:2019.08.19
技术公布日:2020.08.11

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