直流泄放电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型直流泄放电路，该电路包括接线端子J1，开关管M1、驱动电路和稳压电路，驱动电路包括电阻R3、R4、R5、R7、二极管D4、电容C3、C4、发光二极管D2、光耦隔离芯片U1和电阻稳压管D5；稳压电路包括二极管D1、电阻R1、R2、电容C1、C2和稳压管D3。该电路具有体积小，降低了成本，节省了空间，并且元件设计灵活，可根据不同的电压等级调整相应的器件参数便可达到相应的需求。控制部分和高压部分采用光耦分离开来，隔离的效果好，抗干扰性能提高，大大增强了系统的可靠性；选择MOSFET作为开关管具有开通速度快、驱动功率小、安全工作区域宽、过载能力强、漏电流小，具有很高的噪声容限和抗干扰能力。
【专利说明】直流泄放电路
[0001]【技术领域】:
[0002]本实用新型属于电能质量治理与电力节能设备制造领域，尤其涉及一种应用于PWM变流器直流放电的泄放电路。
[0003]【背景技术】:
[0004]随着现代电力电子技术、微电子技术以及计算机技术的发展，以PWM技术为基础的功率变换装置得到了越来越广泛的应用。PWM变流器具有高功率因数、低谐波污染、能量双向流动、小容量储能环节、恒定直流电压控制等优点，在电力系统有源滤波、无功补偿、潮流控制、太阳能发电以及交直流传动系统等领域，具有越来越广阔的应用前景。
[0005]传统的泄放电路存在以下问题:
[0006]1、可采用高电压，大电流的继电器控制，但这种方案成本高，而且体积大，不便于安装；
[0007]2、选择阻值比较大的泄放电阻连接到直流侧，导致放电速度很慢，而且该电阻一直在消耗功率，发热量很大，影响PWM变流器的效率；
[0008]
【发明内容】
:
[0009]为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种具有体积小、成本低、稳定性高等优点，并且可根据需要更换元器件的耐压等级，以便应用于不同的场合的直流泄放电路。
[0010]本实用新型的技术方案是:直流泄放电路，该电路包括接线端子J1，开关管Ml、用于为开关管Ml提供门极驱动信号的驱动电路和用于为光耦隔离芯片Ul副边提供供电电压VCC稳压电路:
[0011]其中，所述驱动电路包括电阻R3、R4、R5、R7、二极管D4、电容C3、C4、发光二极管D2、光耦隔离芯片Ul和电阻稳压管D5 ;稳压电路包括二极管D1、电阻R1、R2、电容C1、C2和稳压管D3 ；
[0012]其中，接线端子Jl的第四个引脚连接到电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端与二极管D4的阴极、R7的一端、电容C3的一端和光耦隔离芯片发光二极管D2的阳极相连接，所述发光二极管D2的阴极与光耦隔离芯片Ul的第一个引脚相连接，光耦隔离芯片Ul的第二个引脚与电容C3的另一端、R7的另一端、二极管D4的阳极相连接到接线端子Jl的第三个引脚，光耦隔离芯片Ul的第三个引脚连接到电阻R4的一端，电阻R4的另一端与电阻R5的一端、电阻稳压管D5的阴极、电容C4的一端、开关管Ml的第二个引脚连接，电阻R5的另一端、电阻稳压管D5的阳极、电容C4的另一端与开关管Ml的第三引脚连接，开关管Ml的第三个引脚和电容Cl的一端、电容C2的负极、稳压管D3的阳极连接到GND，进而连接到Jl的第一个引脚，稳压管D3的阴极、电容C2的正极和电阻R2的一端连接到VCC，进而连接到光耦隔离芯片Ul的第四个引脚，电阻R2的另一端与电阻Rl的一端连接，电阻Rl的另一端与二极管Dl的阴极、电容Cl的另一端相连接，二极管Dl的阳极与开关管Ml的第一个引脚共同连接到接线端子Jl的第二个引脚。
[0013]本实用新型的有益效果是:
[0014]1、该电路具有体积小，降低了成本，节省了设计空间，并且元件设计灵活，可根据不同的电压等级调整相应的器件参数便可达到相应的需求。
[0015]2、该电路控制部分和高压部分采用光耦分离开来，隔离的效果好，抗干扰性能提高，大大增强了系统的可靠性；
[0016]3、选择MOSFET作为开关管具有开通速度快、驱动功率小、安全工作区域宽、过载能力强、漏电流小等优点，具有很高的噪声容限和抗干扰能力。
[0017]说明书附图:
[0018]图1为本实用新型的电路结构示意图。
[0019]图2为本实用新型在PWM整流器应用示意图。
[0020]【具体实施方式】:
[0021]下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
[0022]如图1所示，本实用新型直流泄放，该电路包括接线端子J1，开关管Ml、用于为开关管Ml提供门极驱动信号的驱动电路和用于为光耦隔离芯片Ul副边提供供电电压VCC稳压电路:
[0023]其中，所述驱动电路包括电阻R3、R4、R5、R7、二极管D4、电容C3、C4、发光二极管D2、光耦隔离芯片Ul和电阻稳压管D5 ；
[0024]稳压电路包括二极管D1、电阻Rl、R2、电容Cl、C2和稳压管D3 ；
[0025]其中，接线端子Jl的第四个引脚连接到电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端与二极管D4的阴极、R7的一端、电容C3的一端和光耦隔离芯片发光二极管D2的阳极相连接，所述发光二极管D2的阴极与光耦隔离芯片Ul的第一个引脚相连接，光耦隔离芯片Ul的第二个引脚与电容C3的另一端、R7的另一端、二极管D4的阳极相连接到接线端子Jl的第三个引脚，光耦隔离芯片Ul的第三个引脚连接到电阻R4的一端，电阻R4的另一端与电阻R5的一端、电阻稳压管D5的阴极、电容C4的一端、开关管Ml的第二个引脚连接，电阻R5的另一端、电阻稳压管D5的阳极、电容C4的另一端与开关管Ml的第三引脚连接，开关管Ml的第三个引脚和电容Cl的一端、电容C2的负极、稳压管D3的阳极连接到GND，进而连接到Jl的第一个引脚，稳压管D3的阴极、电容C2的正极和电阻R2的一端连接到VCC，进而连接到光耦隔离芯片Ul的第四个引脚，电阻R2的另一端与电阻Rl的一端连接，电阻Rl的另一端与二极管Dl的阴极、电容Cl的另一端相连接，二极管Dl的阳极与开关管Ml的第一个引脚共同连接到接线端子Jl的第二个引脚。
[0026]如图2所示，本实用新型应用于70KW有源滤波器中:
[0027]具体的接线规则是Jl的第一个引脚连接到泄放电阻R6的一端，R6的另一端连接到DC-(直流母排负电压端)，Jl的第二个引脚连接到DC+(直流母排正电压端)，Jl的第三个引脚接到24V的GND，Jl的第四个引脚接到24V上面。
[0028]电路中D4的主要作用是防止24V电源反接造成其它元器件的损坏，R7和C3的主要作用是防止干扰信号导致Ul误开通而损坏泄放电阻和开关管Ml，D2的主要作用是信号指示，由于开关管Ml的门极驱动电压有输入范围，因此采用电阻R4、R5串联分压的方式供给门极驱动信号，同时R5和C4并联可增强抗干扰能力，为了进一步安全保证，在开关管Ml的门极并联稳压管D5，确保门极电压不会超过上限值，图中Dl的作用是防止直流电压正负反接，避免造成其他元件不能正常工作，电阻R1、R2的作用是限制稳压管D3支路的电流，保证D3正常工作，此外该电路还有一个优点是光耦的输出端供电电压是通过稳压电路提供，不必另外提供电源给其供电。
[0029]具体的工作过程是，具体的工作过程是，当泄放电路板接到直流两端时，稳压支路会给光耦隔离芯片Ul副边提供供电电压，同时电容C2也会存储一定的电能，控制板给出24V控制信号之后，D2被点亮，此时光耦隔离芯片Ul开通，然后信号经过R4、R5分压电路使开关管Ml导通，这样直流电压两端会通过电阻R6连到一起，这样通过电阻R6消耗直流两端的能量，当直流电压值低于稳压电路输出值的时候，此时会通过电容存储的能量继续给光耦隔离芯片Ul副边供电，保持光耦隔离芯片Ul是开通的，这样可保证R6把直流能量彻底消耗掉。
[0030]通道2为24V控制信号，通道I为Jl端子第一个引脚和第二个引脚之间的电压，以上可知，当24V控制信号给定之后，开关管Ml即可立即导通。
[0031]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.直流泄放电路，其特征在于，该电路包括接线端子J1，开关管Ml、用于为开关管Ml提供门极驱动信号的驱动电路和用于为光耦隔离芯片Ul副边提供供电电压VCC稳压电路:其中，所述驱动电路包括电阻R3、R4、R5、R7、二极管D4、电容C3、C4、发光二极管D2、光耦隔离芯片Ul和电阻稳压管D5 ； 稳压电路包括二极管D1、电阻Rl、R2、电容Cl、C2和稳压管D3 ； 其中，接线端子Jl的第四个引脚连接到电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端与二极管D4的阴极、R7的一端、电容C3的一端和光耦隔离芯片发光二极管D2的阳极相连接，所述发光二极管D2的阴极与光耦隔离芯片Ul的第一个引脚相连接，光耦隔离芯片Ul的第二个引脚与电容C3的另一端、R7的另一端、二极管D4的阳极相连接到接线端子Jl的第三个引脚，光耦隔离芯片Ul的第三个引脚连接到电阻R4的一端，电阻R4的另一端与电阻R5的一端、电阻稳压管D5的阴极、电容C4的一端、开关管Ml的第二个引脚连接，电阻R5的另一端、电阻稳压管D5的阳极、电容C4的另一端与开关管Ml的第三引脚连接，开关管Ml的第三个引脚和电容Cl的一端、电容C2的负极、稳压管D3的阳极连接到GND，进而连接到Jl的第一个引脚，稳压管D3的阴极、电容C2的正极和电阻R2的一端连接到VCC，进而连接到光耦隔离芯片Ul的第四个引脚，电阻R2的另一端与电阻Rl的一端连接，电阻Rl的另一端与二极管Dl的阴极、电容Cl的另一端相连接，二极管Dl的阳极与开关管Ml的第一个引脚共同连接到接线端子Jl的第二个引脚。
【文档编号】H02M1/32GK203491881SQ201320480831
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】索红亮, 娄丽丽 申请人:北京英博电气股份有限公司, 廊坊英博电气有限公司