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等离子体污水处理高压直流电源研究

作者:时间:2013-08-23来源:网络收藏

4 仿真与实验
在Saber软件中建立仿真实验平台,输入直流电压为三相整流电压540 V,变压器初、次级匝比为1:3,开关频率为25 kHz,隔直电容为1.88μF,初级漏感为15μH,次级漏感为120μH,次级谐振电容为5 nF,输出直流电压为2.7 kV,输出功率为3.6 kW。图3示出仿真波形。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/175730.htm

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由图3a可见,超前桥臂开关管电压在驱动开通前已降到零,实现ZVS开通;驱动关断后,开关管电压缓慢上升,实现ZVS关断。由图3b可见,滞后桥臂开关管也实现ZVS关断,但无法实现ZVS开通。由于此时次级谐振折合至初级电流为零,初级电流仅为较小的励磁电流,故可认为其实现ZCS开通。由图3c可见,次级二极管关断后无反向恢复电流和恢复电压尖峰,有效降低了其电压应力,有助于后续更高电压等级系统高压硅堆选取。考虑移相有效占空比,其输出电压为2.7 kV,仍高于输入电压整流经变压器升压后的1.62 kV。相比传统全桥变换器,可有效降低变压器高压侧匝数,减小设计难度。

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实际参数与仿真略有差别。图4a为超前桥臂开关管栅极、漏源两端电压,开通和关断均实现了软开关。图4b为超前、滞后桥臂移相波形。图4c为次级二极管整流电压、电流,消除了反向恢复问题。实验结果验证了理论分析及仿真的正确性。

5 结论
基于谐振倍压整流技术,研究了一种适合于等离子污水处理的方案。讨论了其输出二极管及初级开关管软开关实现条件,实现了输出二极管电压尖峰抑制,降低了二极管电压应力,为建立更高输出电压等级样机测试平台奠定了理论及技术基础。

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