一种数码发电机逆变器开关电源的启动系统的制作方法 专利技术说明

发电;变电;配电装置的制造技术1.本实用新型涉及数码变频发电机组技术领域，具体涉及一种数码发电机逆变器开关电源的启动系统。背景技术：2.在以往的数码发电机永磁电机的设计中包括了三相主绕组部分和辅助电源副绕组部分,具体的,在永磁电机的定子组件设置三相主绕组线圈、逆变器电源绕组线圈、点火器电源绕组线圈、直流充电绕组线圈等。上述电路设计在发电机正常运行的任何时刻都能满足对对应模块的供电需求，进而形成全时段供电效果。目前市场上数码发电机逆变器模块的供电电源基本采用机组上永磁电机独立绕组线圈来提供能量，通过逆变器中开关电源模块为逆变器中其它电路提供电源。现有技术中，为了使得数码发电机永磁电机合理空间利用做到更高的功率输出、工艺简化，数码发电机永磁电机摒弃了逆变器电源绕组线圈、点火器电源绕组线圈、直流充电绕组线圈等，腾出的空间用于优化三相主绕组部分。在优化了数码发电机永磁电机绕组后，没有独立绕组为逆变器提供电源，相应的全时段供电效果消失。3.只能在发电机正常工作后进行处理得到满足条件的用于控制供电的电压。由于未经处理的直流电电压高，不能直接用于逆变器系统电路供电，需要通过逆变器中的开关电源模块进行变压和滤波后输出低压直流电源、然后才能用于向逆变器中其它电路供电。技术实现要素：4.本实用新型要解决的技术问题是如何在优化了数码发电机永磁电机绕组后，没有独立绕组为逆变器系统电路提供电源前提下，采用永磁电机主绕组三相整流后的母线直流电，并设计相应电路作为开关电源启动系统，通过控制转换，为逆变器中的其它电路提供稳定电源。5.总体上，本技术方案的设计思路在于开关电源直接采用永磁电机主绕组三相整流后的母线直流电，并通过本技术方案中的开关电源启动单元作为开关电源启动系统，为逆变器中的其它电路提供稳定电源。6.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：所述数码发电机逆变器开关电源的启动系统包括整流滤波稳压模块、开关电源模块、开关电源启动单元，所述整流滤波稳压模块将发电机输出的交流电压进行整流滤波变换成平滑的直流电压并且进行稳压调节以提供电源,所述开关电源模块向负载供电,所述开关电源模块包括变压器和控制电路，所述开关电源启动单元在整流滤波稳压模块输出低电压时向开关电源模块的控制电路供电、在整流滤波稳压模块输出高电压时停止向开关电源模块的控制电路供电，所述开关电源模块的变压器的输入端与整流滤波稳压模块连接，所述变压器与控制电路连接并由变压器向控制电路供电，所述变压器还设有向负载供电的输出端，所述开关电源启动单元包括低压导通电路、高压断开电路，所述低压导通电路的输入端与整流滤波稳压模块连接，所述低压导通电路的输出端与控制电路连接，所述低压导通电路在整流滤波稳压模块输出低电压时向开关电源模块的控制电路供电，所述高压断开电路在整流滤波稳压模块输出高电压时断开低压导通电路而使得低压导通电路停止向开关电源模块的控制电路供电。7.开关电源启动单元直接利用整流滤波稳压模块的母线直流电向开关电源模块的控制电路供电，因为发电机的内燃机部分启动后工作转速由低迅速升高，此过程中发出的电压会存在满足控制供电电压要求的一个时间段，所以，在内燃机部分处于低转速、整流滤波稳压模块处于输出低压直流电时，可以直接引导整流滤波稳压模块向开关电源模块的控制电路实施低压直流供电，控制电路工作后指导变压器向各个负载供电，从而建立全时段供电过程。当发电机的内燃机部分以正常的高转速工作后，整流滤波稳压模块的母线电压会很高，在此前就可以通过判定该电压大小来断开整流滤波稳压模块的母线直流电向开关电源模块的控制电路的供电路径，进而由开关电源模块的变压器将来自整流滤波稳压模块的输出的高压直流电处理成低压直流电并供给控制电路，控制电路工作后指导变压器向各个负载供电。如此，开关电源模块的控制电路能够在发电过程中全时段工作。8.开关电源启动单元在整流滤波稳压模块输出低电压时引导整流滤波稳压模块的母线直流电向控制电路供电，在整流滤波稳压模块输出高电压时引导变压器向控制电路供电，最终开关电源模块向负载全时段供电。这些负载包括点火器供电电路、系统供电电路、驱动供电电路。母线低压直流供电结构满足了前期由发电机功率输出供电电路直接供电，后期发电机功率输出供电电路输出电压经处理后向外供电的全时段供电技术要求。9.进一步的，所述低压导通电路包括电阻r1、电阻r2、mos管m1、电阻r3、二极管d1、滤波电容c1、电容c2，所述高压断开电路包括稳压管dw1、电阻r4、电容c3、晶闸管vt1，所述mos管m1的漏极、电阻r1的一端都与整流滤波稳压模块的正极输出端连接，所述mos管m1的源极与电阻r3的一端连接，所述电阻r3的另一端与二极管d1的正极连接，所述二极管d1的负极作为开关电源启动单元向开关电源模块的控制电路供电的正极输出端，所述滤波电容c1的正极、电容c2的一端都与二极管d1的负极连接，所述滤波电容c1的负极、电容c2的另一端都与整流滤波稳压模块的负极输出端连接，所述mos管m1的栅极、电阻r2的一端都与晶闸管vt1的阳极连接，所述电阻r2的另一端与电阻r1的另一端连接，所述晶闸管vt1的阴极与整流滤波稳压模块的负极输出端连接，所述稳压管dw1的负极与二极管d1的负极连接，所述稳压管dw1的正极与电阻r4的一端连接，所述电阻r4的另一端、晶闸管vt1的门极都与电容c3的一端连接，所述电容c3的另一端与整流滤波稳压模块的负极输出端连接。10.本实用新型采用上述技术方案：数码发电机逆变器开关电源的启动系统通过母线低压直流供电结构就可以达到前期由永磁电机主绕组三相整流后的母线直流电直接供电，后期永磁电机主绕组三相整流后的直流电经处理后供电的全时段供电技术效果。附图说明11.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步具体说明。12.图1为本实用新型一种数码发电机逆变器开关电源的启动系统的结构示意图；13.图2为本实用新型一种数码发电机逆变器开关电源的启动系统的开关电源启动单元的结构示意图。具体实施方式14.如图1、2所示，数码发电机逆变器开关电源的启动系统包括整流滤波稳压模块1、开关电源模块2、开关电源启动单元3。整流滤波稳压模块1将发电机输出的交流电压进行整流滤波变换成平滑的直流电压并且进行稳压调节以提供电源。开关电源模块2向负载供电,负载包括点火器供电电路、系统供电电路、驱动供电电路；开关电源模块2包括变压器和控制电路。变压器用于将来自整流滤波稳压模块1输出的高压直流电处理成低压直流电，以便向控制电路供电、以及向负载供电，控制电路用于控制变压器向负载供电的过程。15.开关电源启动单元3在整流滤波稳压模块1输出低电压时向开关电源模块2的控制电路供电、在整流滤波稳压模块1输出高电压时停止向开关电源模块2的控制电路供电。开关电源模块2的变压器的输入端与整流滤波稳压模块1连接。变压器与控制电路连接并由变压器向控制电路供电。变压器设有向负载供电的输出端。开关电源启动单元3包括低压导通电路、高压断开电路。低压导通电路的输入端与整流滤波稳压模块1连接，低压导通电路的输出端与控制电路连接。低压导通电路在整流滤波稳压模块1输出低电压时向开关电源模块2的控制电路供电，高压断开电路在整流滤波稳压模块1输出高电压时断开低压导通电路而使得低压导通电路停止向开关电源模块2的控制电路供电。16.低压导通电路包括电阻r1、电阻r2、mos管m1、电阻r3、二极管d1、滤波电容c1、电容c2。高压断开电路包括稳压管dw1、电阻r4、电容c3、晶闸管vt1。具体的，mos管m1的漏极、电阻r1的一端都与整流滤波稳压模块1的正极输出端连接，mos管m1的源极与电阻r3的一端连接，电阻r3的另一端与二极管d1的正极连接。二极管d1的负极作为开关电源启动单元3向开关电源模块2的控制电路供电的正极输出端。由于变压器也向控制电路供电，所以变压器上控制电路供电的正极输出端与开关电源启动单元3上控制电路供电的正极输出端并联。滤波电容c1的正极、电容c2的一端都与二极管d1的负极连接，滤波电容c1的负极、电容c2的另一端都与整流滤波稳压模块1的负极输出端连接，mos管m1的栅极、电阻r2的一端都与晶闸管vt1的阳极连接，电阻r2的另一端与电阻r1的另一端连接，晶闸管vt1的阴极与整流滤波稳压模块1的负极输出端连接，稳压管dw1的负极与二极管d1的负极连接，稳压管dw1的正极与电阻r4的一端连接，电阻r4的另一端、晶闸管vt1的门极都与电容c3的一端连接，电容c3的另一端与整流滤波稳压模块1的负极输出端连接。17.当发电机的内燃机部分手拉启动时，主轴转速很低，发电机产生的低压三相交流电，低压三相交流电输送到整流滤波稳压模块1处理后，由整流滤波稳压模块1输出低压直流电。由于此低压直流电电压过低，经过变压器处理后的直流电不足以驱动开关电源模块2的控制电路正常工作，此时低压直流电通过低压导通电路绕开变压器而直接供给控制电路，确保控制电路正常工作，进而控制变压器向外供电。首先整流滤波稳压模块1输出低压直流电进入开关电源启动单元3后，mos管m1的栅极通过电阻r1、电阻r2上拉而升高，直至mos管m1导通。低压直流电通过mos管m1、电阻r3、二极管d1，以及滤波电容c1、电容c2在正极输出端向控制电路输出。18.当发电机的内燃机部分转速逐渐提升后，发电机产生的高压三相交流电，高压三相交流电输送到整流滤波稳压模块1后经过处理，由整流滤波稳压模块1输出高压直流电。高压直流电经过变压器处理后的直流电能够驱动开关电源模块2的控制电路正常工作，所以，此时开关电源模块2在高压直流电驱动下已经能够正常工作，低压导通电路内部断开，促使该高压直流电不能直接输送给控制电路。高压直流电驱动开关电源模块2工作后，高压直流电被关电源模块2的变压器变压整流后向负载供电。此时，在向控制电路供电的输出端处的电压超过稳压管dw1电压且超出部分电压足够驱动晶闸管vt1导通，mos管m1的栅极被晶闸管vt1拉低，mos管m1的栅极截止，这样就断开了整流滤波稳压模块1与控制电路之间直接连接的路径，防止整流滤波稳压模块1输出的高压直流电直接向控制电路输送。









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