一种高压重频双向充放电控制电路的制作方法

本技术涉及电源，具体涉及一种高压重频双向充放电控制电路。

背景技术：

1、在一些特殊电子设备或系统中，如脉冲磁体装置等，需要后级磁体负载能够获得高频、稳定的脉冲电压激励。这就要求供电电源能够实现从低压到高压的高效能量转换，同时具备双向充放电能力和高频重复放电特性。

2、现有高压电源在启动过程中易产生较大冲击电流，影响电路元件寿命；且在高压转换效率、充放电方向控制精度及高频重复放电稳定性等方面存在不足，难以满足后级磁体对30hz频率脉冲放电的需求。因此，亟需一种能够实现平稳启动、精准双向充放电且稳定高频重复放电的控制装置及方法，以提升高压重频电源的综合性能。

技术实现思路

1、本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种高压重频双向充放电控制电路。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种高压重频双向充放电控制电路，包括：重频电源电路和放电电路；所述重频电源电路包括：电源、lc串联谐振电路、晶闸管全桥电路和电容；

4、所述lc串联谐振电路中的电感和电容通过谐振原理对所述电源的输出电压的进行升压转换后得到高压，所述高压的两端与所述晶闸管全桥电路的输入端连接；所述晶闸管全桥电路的输出端与所述电容的两端连接，通过控制所述晶闸管全桥电路中的各个晶闸管的工作状态对所述电容进行正向或反向充电；

5、所述电容通过所述放电电路将存储的电能以脉冲形式释放给外部的负载磁体。

6、本实用新型的有益效果是：解决现有技术中高压电源在重频工况下启动冲击大、双向充放电控制精度低、高频重复放电稳定性差等问题，尤其适用于需要高频双向脉冲能量输出的场景。

7、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

8、进一步，所述重频电源电路还包括：软启动电路；所述软启动电路包括：开关s1、开关s3和电阻r1；

9、所述开关s3与所述电阻r1串联后与所述电阻r1并联，所述开关s1的一端还与所述电源的正极连接，另一端与所述电感l的一端连接，所述电感l的另一端与所述lc串联谐振电路的一个输入端连接；所述lc串联谐振电路的另一个输入端与所述电源的负极连接。

10、进一步，所述电源为输出电压范围在600~650v之间的锂电池。

11、进一步，所述lc串联谐振电路包括：开关管全桥电路、电感lr、电容cr、高频变压器tr和二极管全桥电路；

12、所述开关管全桥电路为四个开关管组成的全桥电路，所述开关管全桥电路的一个输出端与所述电感lr的一端连接，另一个输出端与所述电容cr的一端连接；所述电感lr和所述电容cr的另一端分别与所述高频变压器tr的输入端的两个端口连接；

13、所述二极管全桥电路为四个二极管组成的全桥电路，所述高频变压器tr的输出端的两个端口与所述二极管全桥电路的输入端连接，所述二极管全桥电路的输出端与所述晶闸管全桥电路的输入端连接。

14、进一步， 所述晶闸管全桥电路包括：晶闸管thy1、晶闸管thy2、晶闸管thy3和晶闸管thy4；

15、所述晶闸管thy1的负极与所述晶闸管thy2的正极连接，所述晶闸管thy3的负极与所述晶闸管thy4的正极连接；所述晶闸管thy1与晶闸管thy3的正极相互连接，所述晶闸管thy2与晶闸管thy4的负极相互连接；

16、所述晶闸管thy1和晶闸管thy3的连接点以及所述晶闸管thy2和晶闸管thy4的连接点作为所述晶闸管全桥电路的输入端两个端口，所述晶闸管thy1与所述晶闸管thy2的连接点以及所述晶闸管thy3与所述晶闸管thy4的连接点作为所述晶闸管全桥电路的输出端两个端口与所述电容的两端连接。

17、进一步，当所述晶闸管thy1与所述晶闸管thy4导通、所述晶闸管thy2与所述晶闸管thy3断开时，对所述电容进行正向充电；

18、当所述晶闸管thy2与所述晶闸管thy3导通、所述晶闸管thy1与所述晶闸管thy4断开时，对所述电容进行反向充电。

19、进一步，所述放电电路包括：晶闸管thy5、晶闸管thy6、晶闸管thy7和晶闸管thy8；

20、所述晶闸管thy5的负极与所述晶闸管thy6的负极连接，所述晶闸管thy7的正极与所述晶闸管thy8的正极连接；所述晶闸管thy5的正极与晶闸管thy7的负极连接，所述晶闸管thy6的正极与晶闸管thy8的负极连接并接地；

21、所述晶闸管thy5和晶闸管thy7的连接点以及所述晶闸管thy6和晶闸管thy8的连接点作为所述放电电路的输入端两个端口分别与所述电容的两端连接，所述晶闸管thy5与所述晶闸管thy6的连接点以及所述晶闸管thy7与所述晶闸管thy8的连接点作为所述放电电路的输出端两个端口。

22、进一步，当所述晶闸管thy5与所述晶闸管thy7导通、所述晶闸管thy6与所述晶闸管thy8断开时，所述电容存储的正向电压以脉冲形式释放给所述负载磁体；

23、当所述晶闸管thy6与所述晶闸管thy8导通、所述晶闸管thy5与所述晶闸管thy7断开时，所述电容存储的反向电压以脉冲形式释放给所述负载磁体。

24、采用上述进一步方案的有益效果是：设置软启动电路，实现平滑启动，输入电压从较低值逐渐上升到额定电压；减少冲击，延长设备寿命。lc串联谐振电路通过pfm调制方式，设计闭环控制器，控制输出为恒流的特性，具备控制简单，技术成熟，安全可靠等优势；lc串联谐振电路中，电感和电容通过谐振原理相互作用，实现电压的升压转换，具有效率高、电磁干扰小等特点，能够在特定的谐振频率下将输入电压有效提升。对电容进行充电的过程中，通过晶闸管桥路切换实现的双向充电设计，既能满足特定电子设备或系统对电容充放电方向的特殊要求，又能为后续负载稳定提供高压电能支持，确保整个能量转换与传输链路的功能性与可靠性。对负载磁体进行放电的过程中，基于晶闸管的桥式结构设计，能够精准控制放电的时机与电流方向，为电容向后级磁体释放脉冲电能提供稳定可靠的通路支持。按照“放电—反向补充充电—再放电”的循环流程以30hz的频率实现对后级磁体的重复脉冲放电，高频重复放电模式，既依赖于充电系统对电容电压的快速、精准修复能力，也得益于放电电路中晶闸管桥式结构的高效切换性能，能够在保证每次放电能量稳定的前提下，满足后级磁体对高频脉冲激励的工作需求。

1.一种高压重频双向充放电控制电路，其特征在于，所述双向充放电控制电路包括：重频电源电路和放电电路；所述重频电源电路包括：电源、lc串联谐振电路、晶闸管全桥电路和电容；

2.根据权利要求1所述的双向充放电控制电路，其特征在于，所述重频电源电路还包括：软启动电路；所述软启动电路包括：开关s1、开关s3和电阻r1；

3.根据权利要求1所述的双向充放电控制电路，其特征在于，所述电源为输出电压范围在600~650v之间的锂电池。

4.根据权利要求1所述的双向充放电控制电路，其特征在于，所述lc串联谐振电路包括：开关管全桥电路、电感lr、电容cr、高频变压器tr和二极管全桥电路；

5.根据权利要求1所述的双向充放电控制电路，其特征在于， 所述晶闸管全桥电路包括：晶闸管thy1、晶闸管thy2、晶闸管thy3和晶闸管thy4；

6.根据权利要求5所述的双向充放电控制电路，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的双向充放电控制电路，其特征在于，所述放电电路包括：晶闸管thy5、晶闸管thy6、晶闸管thy7和晶闸管thy8；

8.根据权利要求7所述的双向充放电控制电路，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的双向充放电控制电路，其特征在于，所述电容向所述负载磁体释放脉冲电能后，启动对所述电容进行反向充电。