[实用新型]一种新型储能电路

说明书

本实用新型涉及一种新型储能电路，由单片机系统管理控制，包括两个MOS管开关及其PWM驱动电路、储能电容、功率电感、二极管、储能电容电压采样电路。通过储能电容电压采样电路监测储能电容储能电压，将储能电容储能电压设定值和实测值比较后，单片机系统单独输出PWM1信号控制一个MOS管开关，电源通过MOS管开关、功率电感、续流二极管、储能电容组成充电回路，对储能电容快速降压充电；输出同步PWM1、PWM2信号控制两个MOS管开关，先使功率电感储能，再使功率电感储能释放，储能释放充电电流叠加电源充电电流可以对储能电容快速升压充电。可以保持储能电容电压稳定在设定值，可以适应宽范围的供电电源及电源波动。

技术领域

本实用新型涉及一种储能电路，适用于永磁真空断路器。

背景技术

近年来出现的永磁式中高压断路器、接触器，需要使用储能电容储能，用于驱动永磁开关的励磁线圈，实现开关动作。当前普遍采用电阻限流降压方式对储能电容进行充电，体积较大，充电慢，效率低，电容充电电压不可调，且储能电容储电压低于电源供电电压，当供电出现较大波动时，储能电容储能电压也会出现波动，且在供电电压低于额定值85%时，较低的储能电压，影响断路器、接触器的正常操作，导致其适用性差。

发明内容

本实用新型的目的是解决目前永磁开关中存在的问题，充电电源通过脉冲开关、功率电感和相应的续流二极管，可以实现对储能电容的快速脉冲充电，相较于电阻限流降压方式充电，具有较高的效率。由单片机系统管理，监测储能电容的电压，与储能电容储能电压设定值比较，调节PWM1输出脉冲信号，控制MOS管开关，充电电源经过MOS管开关输出脉冲充电电流，向储能电容充电，可以在充电电源电压以下设定并保持稳定的储能电容储能电压，即降压充电；单片机系统同步输出不同宽度的PWM1、PWM2脉冲信号，控制两个连接充电电源的MOS管开关，中间串接功率电感，两个MOS管开关同时导通时，充电电源电流通过两个MOS管和功率电感，使功率电感储能，当连接充电电源正极的MOS管开关导通、连接充电电源地线的MOS管开关截止时，电源电流通过MOS管、功率电感和相应的续流二极管，叠加功率电感储能放电电流，输出高于充电电源电压的充电电流，这样可以高于充电电源电压设定储能电容储能电压，使储能电容储能电压稳定并保持在充电电源电压以上的电压值，即升压充电。本实用新型可以在两倍充电电源电压以下任意设定储能电容的储能电压，且保持储能电压稳定。这样可以克服充电电源电压波动对储能电容储能的影响，且充电速度快，效率高。调节不同的储能电容储能电压设定值，可以适用不同的励磁线圈驱动要求。同时使用脉冲变压器、光耦等元件将低电压电源工作电路和高电压电源工作电路进行隔离，有利于降低电路之间的相互干扰。

本实用新型采取的技术方案为：

一种新型储能电路包括单片机系统1、推挽驱动电路2、脉冲变压器T1、输出放大电路3、取样放大电路4、储能电容5、MOS管开关Q1Q2、功率电感L1、光耦O1O2、二极管D1D2D3、电阻R1～R6和电容C1；其中单片机系统1输出PWM1信号连接推挽驱动电路2，推挽驱动电路2输出依次串接电容C1和脉冲变压器T1的初级线圈，再连接12V电源，脉冲变压器T1次级线圈输出的一端，通过电阻R1R2分压后，连接MOS管Q1的G极、二极管D1的负极， MOS管Q1的D极连接DC250V电源，S极连接脉冲变压器T1次极线圈的另一端、二极管D1的正极、D2的负极和功率电感L1；单片机系统1输出PWM2信号通过电阻R3驱动光耦O1，12V电源通过光耦O1开关输出经电阻R4限流后连接MOS管Q2的G极；DC250V电源经过MOS管Q1的D、S极，依次串接功率电感L1、二极管D3和储能电容5后连接地线，MOS管Q2的D极连接功率电感L1、二极管D3的正极，S极连接地线，二极管D2反向与功率电感L1、二极管D3、储能电容5三者串联电路并联连接；储能电容5正极经过电阻R5R6分压后连接取样放大电路4，取样放大电路4连接光耦O2的输入端和反馈输出端，光耦O2的输出经输出放大电路3连接单片机系统1。