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多路输出隔离驱动电路及其在短路限流器中的应用

作者:时间:2011-03-19来源:网络收藏

摘要:给出了一种新颖的多路,它利用分布式电流源供电方式,解决了多路的困难,减少了变压器绕组匝数,提高了能量传输效率。波形的上升沿大约为1μs,保证了晶闸管的快速导通,强触发宽度为100μs,保证触发的可靠性。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/179396.htm

关键词:分布式供电;故障限流器;强触发

 

1 引言

电力电子技术的迅猛发展,使得电力电子装置的越来越广泛。目前,在电力电子装置中,在需要电源的地方,均设置独立的包括原、副边的整套工作电源,电路复杂,效率低,体积大,成本高,可靠性低;有些电力电子装置使用带有电压泵的专用单电源电路,可以省掉复杂的多路隔离辅助电源,但由于这种专用电路的局限性,不能适用于高电压、大功率和其它有特殊需要的场合。文献[1]提出的用于电力电子装置的多路输出隔离电源驱动电路,采用了分布式供电方式,使用一套主电路就可以产生多组彼此隔离的副边电压,和其他形式的电源相比,在输出功率和输出路数相等的情况下,具有体积小,重量轻,效率高,可靠性高等显著优点。而且由于采用具有独立磁路的副边绕组的变压器,副边绕组个数也就是输出隔离电源的路数的增减非常方便,特别是当输出隔离电源的路数较多时,该电源的优势就更为明显。

文献[2]提出的三相桥式固态故障限流器,适用于电压等级较高的电网,电路如图1所示,为了增加耐压等级,电路中各晶闸管均采用多个串联的形式,增加了隔离输出路数,本文将隔离电源于该限流器中,实验结果验证了电路工作的可靠性。

图1 三相桥式固态故障限流器

2 系统结构

多路输出隔离电源驱动电路如图2所示,它利用一组公用的交流母线,在主电路需要辅助电源的地方进行高频变压器隔离变换并经整流,滤波,稳压后变成所需要的直流电压。分布式供电方法解决了多路隔离输出的困难,并且在实际电路中它与供电对象之间可以靠得很近,减小了被干扰的机会。隔离变压器的绝缘电压也可以做得比较高,原副边的分布电容比较小。

图2 多路输出驱动电路供电方式

3 工作原理

驱动电路的结构框图如图3所示。虚线框1内为整流及线性稳压电路,虚线框2内为具有强触发的驱动电路。

图3 驱动电路的结构框图

3.1 高频变压器等效电路

高频变压器等效电路如图4所示。其中Lm为变压器原边激磁电感,变压器变比为1:Nis为高频方波电流源,Vo为变压器输出电压,io为变压器输出电流。由于变压器原边绕组只有一匝,所以有

Lm= (1)

当占空比D=0.5时,变压器的工作波形如图5所示。

图4 变压器等效电路

图5 变压器工作波形

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