一种新型大功率直流叠加电源的制作方法

xiaoxiao2026-08-03  21


本技术涉及直流电源领域,具体涉及一种新型大功率直流叠加电源。


背景技术:

1、直流叠加电源是一种特殊的直流电源,它可以在直流电的基础上叠加直流信号,以实现对负载设备的控制和调节。

2、电镀工艺中,如阳极氧化技术需要对阳极氧化电流的多台阶进行自动控制,这就需要直流叠加电流输出控制,即在直流电的基础上叠加直流信号。特殊电镀工艺中,还对输出波形有一定的要求,如直流叠加脉冲、直流叠加交流和多段混合波形等,产品的输出波形不同,所对应的用途也就不同。

3、电源生产厂家针对不同的输出波形和用途,规定了不同的型号,因此根据需要的输出波形,即可选择电源种类。目前,市面上的直流叠加电源无论是电流变化范围(0a-1000a)、频率变化范围(范围0hz-200hz)都比较小,不能很好地满足客户需求。


技术实现思路

1、基于此,本实用新型提供了一种新型大功率直流叠加电源,以解决现有技术的直流叠加电源的电流变化范围及频率变化范围均比较窄的技术问题。

2、为实现上述目的,本实用新型提供了一种新型大功率直流叠加电源,采用交-直-交-直变流模式,通过在直流电的基础上叠加直流信号,以满足实现对负载设备的控制和调节,其包括:

3、三相桥整流电路;

4、全桥逆变电路,其包括第一igbt、第二igbt、第三igbt、第四igbt,所述第一igbt和第二igbt的集电极均连接至所述三相桥整流电路的直流输出端的正极,所述第三igbt和第四igbt的发射极均连接至所述三相桥整流电路的直流输出端的负极,所述第一igbt的发射极连接所第三igbt的集电极,所述第二igbt的发射极连接所述第四igbt的集电极;

5、高频变压器,其包括初级线圈和次级线圈,所述初级线圈的两端分别连接所述第一igbt的发射极和所述第二igbt的发射极;

6、sic二极管整流,其包括第一二极管和第二二极管,所述高频变压器的次级线圈的两端分别连接所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极相连以形成所述新型大功率直流叠加电源的直流输出端的正极,所述高频变压器的次级线圈的中间连接导线以形成所述新型大功率直流叠加电源的直流输出端的负极,以及

7、主控板,所述主控板分别与所述第一igbt、第二igbt、第三igbt、第四igbt的栅极信号连接以用于输出pwm脉冲信号以对所述第一igbt、第二igbt、第三igbt、第四igbt进行控制。

8、作为本实用新型的进一步优选技术方案,所述三相桥整流电路与所述全桥逆变电路之间的主回路上并联有第一直流滤波电容。

9、作为本实用新型的进一步优选技术方案,所述三相桥整流电路与所述全桥逆变电路之间的主回路中串联有预充电电阻,以及与所述预充电电阻相并联的继电器开关,所述继电器开关的通断受控于所述主控板。

10、作为本实用新型的进一步优选技术方案,所述新型大功率直流叠加电源的直流输出端的正极与负极之间连接有并联设置的第二直流滤波电容。

11、作为本实用新型的进一步优选技术方案,所述初级线圈的输入端导线上配设有用于原边电流采样的第一霍尔电流传感器,所述新型大功率直流叠加电源的直流输出端的正极导线上配设有用于输出电流采样的第二霍尔电流传感器,所述新型大功率直流叠加电源的直流输出端的正极与负极之间连接有用于输出电压采样的霍尔电压传感器,所述第一霍尔电流传感器、第二霍尔电流传感器和霍尔电压传感器采集的信号均输送至所述主控板。

12、作为本实用新型的进一步优选技术方案,还包括与所述主控板通讯连接的上位机和监控屏。

13、作为本实用新型的进一步优选技术方案,所述主控板采用rs485通讯线连接所述上位机和所述监控屏。

14、作为本实用新型的进一步优选技术方案,所述主控板包括dsp电路、arm电路和脉冲功放电路,所述arm电路和所述脉冲功放电路分别与所述dsp电路信号连接,所述dsp电路产生的pwm脉冲信号经所述脉冲功放电路输出至所述第一igbt、第二igbt、第三igbt、第四igbt的栅极。

15、本实用新型的新型大功率直流叠加电源,该直流叠加电源采用ac-dc-ac-dc构型的pwm变流方式,以在直流电的基础上叠加直流信号,以实现对负载设备的控制和调节。本实用新型的新型大功率直流叠加电源具有高精度、高稳定性和高可靠性,能为客户提供更宽的叠加电流(0a-5000a)和频率(0hz-1000hz)范围,响应时间us级,满足工艺对电源做阶梯序列或者多频率叠加的要求。

16、该电源能在工业、医疗、通信等领域都有广泛的应用,特别是在需要精密控制和高性能的场合。

17、本实用新型的新型大功率直流叠加电源,相对于传统的相控直流电源,具有效率高、体积小、调节快速等优势,而采用全数字化设计能提高装置的控制精度,改善系统的动态性能,提高系统的稳定性。



技术特征:

1.一种新型大功率直流叠加电源,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的新型大功率直流叠加电源,其特征在于,所述三相桥整流电路与所述全桥逆变电路之间的主回路上并联有第一直流滤波电容。

3.根据权利要求2所述的新型大功率直流叠加电源,其特征在于,所述三相桥整流电路与所述全桥逆变电路之间的主回路中串联有预充电电阻,以及与所述预充电电阻相并联的继电器开关,所述继电器开关的通断受控于所述主控板。

4.根据权利要求1所述的新型大功率直流叠加电源,其特征在于,所述新型大功率直流叠加电源的直流输出端的正极与负极之间连接有并联设置的第二直流滤波电容。

5.根据权利要求1所述的新型大功率直流叠加电源,其特征在于,所述初级线圈的输入端导线上配设有用于原边电流采样的第一霍尔电流传感器,所述新型大功率直流叠加电源的直流输出端的正极导线上配设有用于输出电流采样的第二霍尔电流传感器,所述新型大功率直流叠加电源的直流输出端的正极与负极之间连接有用于输出电压采样的霍尔电压传感器,所述第一霍尔电流传感器、第二霍尔电流传感器和霍尔电压传感器采集的信号均输送至所述主控板。

6.根据权利要求1-5任一项所述的新型大功率直流叠加电源,其特征在于,还包括与所述主控板通讯连接的上位机和监控屏。

7.根据权利要求6所述的新型大功率直流叠加电源,其特征在于,所述主控板采用rs485通讯线连接所述上位机和所述监控屏。

8.根据权利要求7所述的新型大功率直流叠加电源,其特征在于,所述主控板包括dsp电路、arm电路和脉冲功放电路,所述arm电路和所述脉冲功放电路分别与所述dsp电路信号连接,所述dsp电路产生的pwm脉冲信号经所述脉冲功放电路输出至所述第一igbt、第二igbt、第三igbt、第四igbt的栅极。


技术总结
一种新型大功率直流叠加电源,包括三相桥整流电路;全桥逆变电路,其包括第一、第二、第三、第四IGBT,第一、第二IGBT的集电极均连接至三相桥整流电路的直流输出端的正极,第三、第四IGBT的发射极均连接至三相桥整流电路的直流输出端的负极;SiC二极管整流,其包括第一、第二二极管,次级线圈的两端分别连接第一、第二二极管的阳极,以及主控板,其分别与第一、第二、第三、第四IGBT的栅极信号连接以用于输出PWM脉冲信号以对第一、第二、第三、第四IGBT进行控制。本技术的新型大功率直流叠加电源,相对于传统的相控直流电源,具有效率高、体积小、调节快速等优势,而采用全数字化设计能提高装置的控制精度,改善系统的动态性能,提高系统的稳定性。

技术研发人员:黄跃军,蒋兴燕,黄跃江,张湘
受保护的技术使用者:株洲聚泽科技有限公司
技术研发日:20240205
技术公布日:2024/9/23
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