[发明专利]集成式直流电源调理装置

说明书

本发明提供一种集成式直流电源调理装置，包括线线间尖峰电压吸收电路、前级直流滤波电路、上电软起动电路、后级直流滤波电路和线地间尖峰电压吸收电路，所述线线间尖峰电压吸收电路和所述前级直流滤波电路位于第一腔体，所述上电软起动电路位于第二腔体，所述后级直流滤波电路和线地间尖峰电压吸收电路位于第三腔体，所述第一腔体输出端与第二腔体输入端通过引出线电连接，所述第二腔体输出端与所述第三腔体输入端通过引出线电连接，具有上电软启动、尖峰电压吸收、高性能滤波三种功能，采用全金属不锈钢外壳设计有效提高各个电路之间的抗干扰能力，满足了伺服系统集成化、小型化的需求。

技术领域

本发明涉及电源滤波技术领域，尤其涉及一种集成式直流电源调理装置。

背景技术

在大功率伺服系统中，浪涌电压是配电网络中最常见的干扰形式，主要表现为电压波动。这类暂态过电压对用电设备最具危害，破环半导体元器件、干扰数据传输或接收、使零部件提前老化、电气寿命大大缩短等一系列危害。为了减小电源电压的瞬间波动，提高设备的尖峰电压耐受能力，电气设备中常设计尖峰电压吸收电路。

中高压电气设备在供电线路中的浪涌、脉冲群及用电设备上电瞬间会产生大电流，无论对用电设备还是供电设备都会产生巨大的冲击，导致设备的正常工作出现不稳地的情况，特别时用电设备上电瞬间的冲击电流可能会导致供电设备进入“自保护的状态”而无法正常工作。为此在设备电控系统中常配备软启动电路，在电源上电瞬间限制启动电流，减小对设备的冲击。

在大功率伺服系统中，电机运行过程中存在逆变过程，将会产生空间辐射、传导干扰等严重的电磁干扰，直接影响伺服设备可靠性。为此伺服系统中常配备电源滤波器来改善系统的电磁兼容性能。

传统大功率伺服系统中上述电路均为单一功能模块形式存在，近年来，伺服系统逐步朝着全电化、小型化、集成化的方向发展。单功能模块不再满足现有需求。

发明内容

本发明实施例提供一种集成式直流电源调理装置，具有上电软启动、尖峰电压吸收、高性能滤波三种功能，满足了伺服系统集成化、小型化的需求。

本发明第一方面提供了一种集成式直流电源调理装置，包括：线线间尖峰电压吸收电路、前级直流滤波电路、上电软起动电路、后级直流滤波电路和线地间尖峰电压吸收电路，所述线线间尖峰电压吸收电路和所述前级直流滤波电路位于第一腔体，所述上电软起动电路位于第二腔体，所述后级直流滤波电路和线地间尖峰电压吸收电路位于第三腔体，所述第一腔体输出端与第二腔体输入端通过引出线电连接，所述第二腔体输出端与所述第三腔体输入端通过引出线电连接，所述引出线采用金属屏蔽网缠绕处理；所述线线间尖峰电压吸收电路用于吸收输入正端和输入负端之间的尖峰电压；所述前级直流滤波电路用于抑制后级上电软起动电路所产生的噪声干扰；所述上电软起动电路用于限制所述集成式直流电源调理装置的启动电流；所述后级直流滤波电路用于抑制所述集成式直流电源调理装置不同频段的噪声；所述线地间尖峰电压吸收电路用于吸收负线与地间的尖峰电压、正线与地间的尖峰电压。

根据第一方面，在所述集成式直流电源调理装置第一种可能的实现方式中，所述线线间尖峰电压吸收电路包括压敏电阻和气体放电管，所述气体放电管用于当尖峰电压超过气体放电管的击穿电压时导通；所述压敏电阻用于钳位所述输入正端和输入负端之间的尖峰电压。

线线间的尖峰电收压吸电路采用压敏电阻和气体放电管组合的形式，气体放电管作为开关，当尖峰电压超过气体放电管的击穿电压时，气体放电管先导通，尖峰电压加在压敏电阻两端，利用压敏电阻的特性，将尖峰电压箝位在一个定值。当无尖峰电压时，压敏电阻通过气体放电管与电路隔开，不会产品漏电流。2500V/50us的尖峰电压经过该电路可降至1000V以内。可以根据系统实际的尖峰电压量级来选择压敏电阻和气体放电管的参数。

根据第一方面，在所述集成式直流电源调理装置第二种可能的实现方式中，前级直流滤波电路包括一级差模电路和四级共模电路，所述一级差模电路和四级共模电路串联连接。