本发明属于电器电路技术领域,具体涉及一种稳压型灭弧直流电路。
背景技术:
目前在电气控制系统中,广泛使用接触器、继电器等机械开关对负载进行接通分断控制,但由于普通灭弧用途的灭弧栅,需要分断电弧拉到一定长度,才能起作用,存在灭弧效果差,分断负载时电弧大,导致触点容易烧损的缺点。
为此,出现了用于机械开关灭弧的灭弧装置,如专利号为cn01201907.0,名称为“电子灭弧器”;专利号为cn200910306608.6,名称为“基于光耦的混合式交流接触器无源开关驱动控制器”,两个专利所揭示的是采用晶闸管与接触器机械开关并联的方式,供电电源与接触器的控制线圈连接,接触器机械开关分断前,提供一个控制晶闸管导通的驱动信号,在接触器的控制线圈失电,当机械开关在分离时,晶闸管导通,通过供电电路的滤波电容放电延时,延时关断晶闸管导通的驱动信号,晶闸管截止,完成无电弧分断过程,其存在以下
缺点:
1、由于从接触器的控制线圈失电到机械开关分断,有一段不确定延时时间,为确保机械开关分断之后晶闸管才关断来保证可靠灭弧,晶闸管需要导通时间较长(一般在几十毫秒以上),这种采用机械开关分断后延时关闭控制信号的控制方式,势必会增加晶闸管不必要的导通工作时间,晶闸管的导通工作时间长,导致整个灭弧装置的过载能力差、可靠性低。
2、其电路需要由接触器的控制线圈的供电电源供电,如在按钮、断路器、行程开关等无驱动电源的机械开关中无法使用,存在适应范围小的缺点。经检所,现有技术中还没有和本专利申请相类似的稳压型灭弧直流电路。
技术实现要素:
为了克服以上现有技术的不足,本发明提供了一种灭弧稳压效果好的稳压型灭弧直流电路。本发明的技术方案是这样的:
一种稳压型灭弧直流电路,其包括:电源、三相半控桥整流电路、第一级触发电路、反馈电阻、第二级触发电路、滤波电容及稳压控制电路,其中电源的abc三相通电后分别与三相半控桥整流电路的晶体管相导通,所述三相半控桥整流电路经过第一级触发电路、第二级触发电路及反馈电阻对三相直流电进行半控整流,并通过将整流后的半波直流电由滤波电容滤波,最后通过稳压控制电路输出直流电。
进一步的,所述相半控桥整流电路包括晶体管q1、晶体管q2、晶体管q3、二极管d2、二极管d4及二极管d6,其中电源的a相通电后分别与晶体管q1的基极、二极管d2的负极相导通,电源的b相通电后分别与晶体管q2的基极、二极管d4的负极相导通,电源的c相通电后分别与晶体管q3的基极、二极管d6的负极相导通。
进一步的,所述第一级触发电路包括二极管d1、电容c1、电容c2、电阻r1、二极管d7、晶体管q7、二极管d9、二极管d5、晶体管q8、电容c3、电阻r15、电阻r16、电容c4及稳压二极管zd3,其中二极管d1的正极与电源a相相连通,二极管d1的负极分别与电容c1的一端、晶体管q7的基极、电阻r1的一端相连通,电阻r1的另一端与稳压控制电路的三极管q5的集电极相联通;电容c1的另一端通过电容c2与二极管d7相连通,二极管d7与晶体管q7的发射极相连通,二极管d9的正极与电源b相相连通,二极管d9的负极分别与电容c3的、晶体管q8的基极、二极管d5相连通,二极管d5与电源的c相联通,二极管d5通过电阻r15、电阻r16与稳压控制电路的晶体管q4的集电极相连通,所述晶体管q8的发射极通过稳压二极管zd3、电容c4接地。
进一步的,所述反馈电阻包括电阻r2、电阻r4、电阻r6、电阻r9及电阻r5,所述电阻r2设置于晶体管q1的集电极与发射极之间,r4设置于晶体管q2的集电极与发射极之间,r6设置于晶体管q3的集电极与发射极之间,电阻r9一端与晶体管q7的发射极相连通,另一端与二极管d8的正极相连,电阻r5一端与晶体管q8的发射极相连,另一端与晶体管q7的集电极相连。
进一步的,所述第二级触发电路包括二极管d3、二极管d8、电阻r3及二极管d10,其中二极管d3的正极与晶体管q7的集电极相连,二极管d3的负极与晶体管q1的发射极相连,二极管d8的正极与电阻r9相连,负极与电阻r3的一端相连,电阻r3的另一端与晶体管q2的发射极相连,二极管d10的正极分别与晶体管q8的集电极、电阻r5相连,二极管d10的负极与晶体管q3的发射极相连。
进一步的,所述稳压控制电路包括晶体管q4、晶体管q5、晶体管q6、电阻r12、电阻r4、电阻r17、电阻r8、电阻r10、电阻r11、电阻r13、电容c5、稳压二极管zd1及稳压二极管zd2,其中晶体管q4的集电极与电阻r16、稳压二极管zd3的正极相连通,晶体管q4的发射极接地,晶体管q4的基极与电阻r12相连,电阻r12一路与稳压二极管zd1的正极相连,一路通过电阻r10与晶体管q6的集电极相连,一路通过电阻r17接地,一路通过电阻r14与晶体管q5的基极相连,晶体管q5的发射极接地,晶体管q5的集电极与电阻r1相连通,所述稳压二极管zd1的负极通过电阻r8与晶体管q2的集电极相连,所述稳压二极管zd1的负极还通过电阻r8与晶体管q6的发射极相连,所述晶体管q6的发射极与基极之间设置有电阻r11,所述电阻r11两端并联有电容c5,所述电容c5通过电阻r13、稳压二极管zd2接地。
本发明的优点及有益效果如下:
本发明装置包括:电源、三相半控桥整流电路、第一级触发电路、反馈电阻、第二级触发电路、滤波电容及稳压控制电路,其中电源的abc三相通电后分别与三相半控桥整流电路的晶体管相导通,所述三相半控桥整流电路经过第一级触发电路、第二级触发电路及反馈电阻对三相直流电进行半控整流,并通过将整流后的半波直流电由滤波电容滤波,最后通过稳压控制电路输出直流电。
附图说明
图1是本发明提供优选实施例稳压型灭弧直流电路图。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明作进一步说明:
参照图1所示为一种稳压型灭弧直流电路,其包括:电源、三相半控桥整流电路、第一级触发电路、反馈电阻、第二级触发电路、滤波电容及稳压控制电路,其中电源的abc三相通电后分别与三相半控桥整流电路的晶体管相导通,所述三相半控桥整流电路经过第一级触发电路、第二级触发电路及反馈电阻对三相直流电进行半控整流,并通过将整流后的半波直流电由滤波电容滤波,最后通过稳压控制电路输出直流电。
优选的,所述相半控桥整流电路包括晶体管q1、晶体管q2、晶体管q3、二极管d2、二极管d4及二极管d6,其中电源的a相通电后分别与晶体管q1的基极、二极管d2的负极相导通,电源的b相通电后分别与晶体管q2的基极、二极管d4的负极相导通,电源的c相通电后分别与晶体管q3的基极、二极管d6的负极相导通。
优选的,所述第一级触发电路包括二极管d1、电容c1、电容c2、电阻r1、二极管d7、晶体管q7、二极管d9、二极管d5、晶体管q8、电容c3、电阻r15、电阻r16、电容c4及稳压二极管zd3,其中二极管d1的正极与电源a相相连通,二极管d1的负极分别与电容c1的一端、晶体管q7的基极、电阻r1的一端相连通,电阻r1的另一端与稳压控制电路的三极管q5的集电极相联通;电容c1的另一端通过电容c2与二极管d7相连通,二极管d7与晶体管q7的发射极相连通,二极管d9的正极与电源b相相连通,二极管d9的负极分别与电容c3的、晶体管q8的基极、二极管d5相连通,二极管d5与电源的c相联通,二极管d5通过电阻r15、电阻r16与稳压控制电路的晶体管q4的集电极相连通,所述晶体管q8的发射极通过稳压二极管zd3、电容c4接地。
优选的,所述反馈电阻包括电阻r2、电阻r4、电阻r6、电阻r9及电阻r5,所述电阻r2设置于晶体管q1的集电极与发射极之间,r4设置于晶体管q2的集电极与发射极之间,r6设置于晶体管q3的集电极与发射极之间,电阻r9一端与晶体管q7的发射极相连通,另一端与二极管d8的正极相连,电阻r5一端与晶体管q8的发射极相连,另一端与晶体管q7的集电极相连。
优选的,所述第二级触发电路包括二极管d3、二极管d8、电阻r3及二极管d10,其中二极管d3的正极与晶体管q7的集电极相连,二极管d3的负极与晶体管q1的发射极相连,二极管d8的正极与电阻r9相连,负极与电阻r3的一端相连,电阻r3的另一端与晶体管q2的发射极相连,二极管d10的正极分别与晶体管q8的集电极、电阻r5相连,二极管d10的负极与晶体管q3的发射极相连。
优选的,所述稳压控制电路包括晶体管q4、晶体管q5、晶体管q6、电阻r12、电阻r4、电阻r17、电阻r8、电阻r10、电阻r11、电阻r13、电容c5、稳压二极管zd1及稳压二极管zd2,其中晶体管q4的集电极与电阻r16、稳压二极管zd3的正极相连通,晶体管q4的发射极接地,晶体管q4的基极与电阻r12相连,电阻r12一路与稳压二极管zd1的正极相连,一路通过电阻r10与晶体管q6的集电极相连,一路通过电阻r17接地,一路通过电阻r14与晶体管q5的基极相连,晶体管q5的发射极接地,晶体管q5的集电极与电阻r1相连通,所述稳压二极管zd1的负极通过电阻r8与晶体管q2的集电极相连,所述稳压二极管zd1的负极还通过电阻r8与晶体管q6的发射极相连,所述晶体管q6的发射极与基极之间设置有电阻r11,所述电阻r11两端并联有电容c5,所述电容c5通过电阻r13、稳压二极管zd2接地。
工作原理;当电源a,b,c三相通电分别加在q1,q2,q3的1脚上。a相经d1的1脚到2脚半波整流后由c1的1脚与r1的1脚连接r1的2脚和c2的1脚连接c1和c2的2脚对地组成rc移相后通过d7的1脚到2脚给q7的3脚触发电压使q7的2脚和1脚导通给d3,d8,d10的1脚到2脚触发q1,q2,q3的3脚使q1,q2,q3的2脚和1脚导通型成半控整流。同时b相和c相通过d9,d5的1脚到2脚半波整流后由c3的1脚与r15的1脚连接r15的2脚和r16的1脚连接,r16的2脚与c4的1脚连接,c3和c4的2脚对地rc移相后通过zd3的1脚到2脚给q8的3脚触发电压使q8的2脚和1脚导通给d3,d8,d10的1脚到2脚加触发电压给q1,q2,q3的3脚使q1,q2,q3的2脚和1脚导通型成另外半控整流。d2,d4,d6的1脚和输出地相接,d2的2脚与q1的2脚相连,d4的2脚与q2的2脚相连,d6的2脚与q3的2脚相连型成反向整流。q1,q2,q3的1脚相连输出直流电压。在q1的1脚接r2的1脚q1的3脚接r2的2脚,q2的1脚接r4的1脚q2的3脚接r4的2脚,q3的1脚接r6的1脚q3的3脚接r6的2脚在电路中型成反馈。
整流后的半波直流电由c6的1脚与q1,q2,q3的1脚相连c6的2脚接地进行滤波,由于电容充电快和瞬间放电电容两端电压不能突变的特性,在r11的1脚与q6的e脚相连接在c6的1脚r11的2脚与q6的e脚和r13的1脚相接,r13的2脚和zd2的1脚连接,zd2的2脚接地。c5的1脚与r11的1脚相接c5的2脚和r13的1脚连接起充放电的作用。分压比值在zd2的1脚没达到稳压二级管zd2击穿电压时三极管q6b脚电压与e脚电压相等q6处于截,q6的c脚接r10的1脚r10的2脚接r12的1脚r14的1脚r17的1脚zd1的2脚,zd1的1脚接c6的1脚此时电压不高稳压二极管zd1的1脚电压未达到zd1击穿电压这时没有电压通过zd1,r12,r14加到三极管q4,q5的b脚上电压过低;q4的c脚接zd3的2脚q4的e脚接地,q5的c脚接d7的1脚此时q4,q5处于截止可控硅q8,q7的3脚电压没有被q4,q5拉低,q8,q7全导通,随着c61脚电压变高电路r11,r13,zd2的分压比值的变化达到zd2的1脚击穿电压时c5放电2脚电压变低,三极管q6的b脚电压低于e脚电压q6的e脚和c脚导通时电压经过限流电阻r12,r14加在三极管q4,q5的b脚上电压变高q4,q5的c脚和e脚导通量随电压变化而变,从而控制可控硅的导通量稳定电压。当输入电压变高过多时稳压二极管zd1的1脚达到击穿电压zd1击穿,电压经r12,r14的1脚到2脚加在q4,q5的b脚上,q4,q5的c脚和e脚全导通拉低q7,q8的3脚触发电压使可控硅导通量减小q1,q2,q3的3脚触发电流减小q1,q2,q3的2脚和1脚导通量减小输出电压降低起到保护作用。输入电压过于高时稳压二极管zd3的1脚击穿电压达到zd3击穿,可控硅q7,q8的3脚电压变为0完全关闭输出随之变低达到可控。
当直流输出回感性带负载时由于感生电动势在回路中升高时经上诉电路检测到感生电压高于设定电压就自动关闭拉低输出电压从而起到灭弧作用。
以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后,技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。