[实用新型]一种采用散热风扇的快速能耗制动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力电子技术领域的快速制动技术，具体地，涉及一种采用散热风扇的快速能耗制动电路。 

背景技术

快速制动技术是工业应用技术的重要组成部分。随着某些工业领域的迅猛发展，如单相交流电源供电的工业缝纫机（500W）、数控机床（5.0kW以下）等需要快速定位的电力电子变换器，对于使得电动机快速准确停车的快速制动技术的要求越来越高。因此，散热快，能耗小，控制策略简单的快速制动电路符合快速制动技术的发展要求，具有良好的应用前景。 

快速制动方案有很多种，目前比较常用的为能耗制动方案，在变频器的直流回路设置功率电阻与功率开关串联，在制动时通过控制功率开关的占空比，使得功率电阻耗能，转移电动机制动时回馈的能量，实施制动。这种制动方式是耗能方式，制动的快速效果尚有不足。 

经过对现有适合快速制动技术的检索发现，文章《一种无刷直流电动机快速制动准确定位控制方案的设计》（《工矿自动化》，2010第9期）中描述的在电动机刹车制动时，使电动机电源短接，使电动机内产生一个与惯性旋转方向相反的旋转磁场，使电动机快速制动。该方法控制复杂、成本较高，制动能量消耗在电动机内部，不适合频繁制动的应用场合。原有的其它能耗制动方式中，制动时直流回路电压不能低于电网电压的峰值，否则制动回路需要释放电动机的回馈能量同时，还要释放来自电源的能量，造成制动深度不够的情况。 

为此需要采用新的快速制动技术，以便于简化结构、简化控制、降低成本和提高性能。 

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用散热风扇的快速能耗制动电路，能够实现快速能耗制动，具有结构简单、控制简便、成本低廉等优点。 

为实现上述目的，本实用新型提供了一种采用散热风扇的快速能耗制动电路，包括依次连接的储能电路，能耗电路以及逆变器；所述能耗电路为电阻电容能耗电路，包括两个MOSFET、第一交流电容、第二电解电容、三个电阻、三个二极管、一个高频变压器、一个稳压二极管和一个直流散热风扇，其中：第一MOSFET的漏极与直流电源的输入正极相连，其源极与第二节点相连；所述的第一电阻与第一二极管并联，两端分别连接第二节点与第三节点；所述高频变压器原边两端分别连接第三节点与第七节点；所述第一交流电容与第二电阻并联，两端连接第三节点与第四节点；所述第二二极管与所述第二电阻串联，第二二极管阴极连接第四节点，阳极连接第七节点；所述高频变压器副边异名端与所述的第三二极管串联，阴极连接第五节点；所述的第二电解电容、第三电阻、稳压二极管与直流散热风扇并联，两端分别连接第五节点与第六节点；第二MOSFET的漏极与第七节点相连，源极与第八节点相连；其中，所述第二节点为所述第一MOSFET的源极与所述第一电阻的连接点，所述第三节点为所述第一电阻与所述高频变压器原边同名端的连接点，所述第四节点为所述第二电阻与所述第二二极管阴极的连接点，所述第五节点为所述第三二极管阴极与所述第二电解电容阳极的连接点，所述第六节点为所述高频变压器副边同名端，所述第七节点为所述第二二极管与所述第二MOSFET的连接点，所述第八节点为所述直流电源的输入负极。 

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果： 

本实用新型装置利用功率电阻直接耗能、高频变压器转储能量、直流风扇散热耗能的手段可以：（1）实现大占空比下功率电阻耗能，可以实现在第二MOSFET关断期间继续通过高频变压器转储能量、直流风扇散热耗能，因此可以获得大占空比快速耗能和更快速制动，部分制动能量还可以用来辅助散热；（2）功率电阻的阻值可以减少或者取消使用功率电阻，完全由直流风扇散热；（3）当制动时，第一MOSFET保持关断状态，储能电路的能量不能补充给耗能电路。如果储能 电路的能量过高，反过来，耗能电路还能够将能量回馈储能电路。能耗电路的端电压可以低于储能电路，能耗电路可以实现深度放电和更快速放电。本实用新型电路结构简单、控制简便、安全性好，符合快速制动要求，且具有设计结构新颖、通用性强、成本低廉等优点。 

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显： 

图1为本实用新型的一种采用散热风扇的快速能耗制动电路原理图。 

具体实施方式