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试验变压器的控制方法

试验变压器的控制方法
可为电路提供充足的输入功率。测试用负载为普通的电灯泡。测试的方法是通过改变负载大小,测试电路见图4.这里测试用的输入电源采用内阻低、放电电流大(一般大于100A 12V汽车电瓶。并测量此时的输入电流、电压以及输出电压。输出电压随负荷的增大而下降,灯泡的消耗功率随电压变化而改变。也可以通过计算找出输出电压和功率的关系试验变压器。但实际上由于电灯泡的电阻会随受加在两端电压变化而改变试验变压器系统功能,并且输出电压、电流也不是正弦波,所以这种的计算只能看作是估算。
不存在中性点电压不平衡问题。每一个逆变桥是由相互独立的直流电压源供电。
采用多单元串联技术,本文针对大功率逆变电源。把单个功率单元的二重化控制技术与水平移相式PWM技术相结合,既降低了对开关器件电压等级的要求,满足了系统对输出电压及输出功率的要求,又获得了比单纯多单元串联技术更高的等效开关频率,大大降低了开关损耗,更进一步的改善了输出波形,降低输出电压的谐波畸变率,而且,功率单元由电网电压经过副边多重化的移相变压器供电试验变压器,对电网谐波污染小,输入功率因数高,不必采用输入谐波滤波器和功率因数补偿装置。
同时考虑到逆变器的三相控制方式完全相同,根据上述所采用的控制方法。因此我对单相的控制方法,用OrCA D/PSpice仿真软件进行了仿真。图5为逆变器单相控制系统框图。
图5逆变器单相控制系统框图
给定正弦波的频率为1000Hz载波比Kc=8直流母线电压为310V死区时间设定约为1us,仿真条件如下:采用同步调制。LC滤波器的参数为电感L=2.5mh,电容C=500nf,负载R=100Ω。图6为逆变电源系统输出的多电平的PWM波,图7为逆变电源系统在上述条件下得到输出电压仿真波形,图8为输出电压的频谱分析图。
无功可能是容性,所有被测光伏逆变器一定会有无功输出。也可能是感性。关键是实施防孤岛效应保护试验时,逆变器输出无功功率一定要可以自动补偿到RLC负载调试中,避免在试验过程过欠频触发保护试验变压器,导致测量结果错误。所以一定要注意选择一套可以自动补偿逆变器输出无功功率的RLC负载。
三、关于寄生量对测量结果的影响
谐振频率会大于50Hz电感负荷比电容小试验变压器的工作状态,如果试验的电感负荷比电容大。谐振频率会小于50Hz而RLC负载的元器件寄生量过大,会导致谐振频率偏差,L与C每偏差3%会导致谐振频率偏差0.8Hz.深圳菊水BB公司等生产的RLC负载,通常寄生量在5%左右,根本无法满足孤岛试验。
将脉冲上升沿和下降沿输出两路时序不同的驱动脉冲。脉冲正程期间,为上述IC驱动输出电路(以其中一路输出为例)振荡器的输出脉冲经或非门。Q1导通,Q2截止,Q1发射极输出的正向脉冲,向开关管栅极电容充电,使漏—源极很快达到导通阈值。当正程脉冲过后,若开关管栅—源极间充电电荷不能快速放完,将使漏源极驱动脉冲不能立即截止。为此,Q1截止后,或非门立即使Q2导通试验变压器,为栅源极电容放电提供通路。此驱动方式中,Q1提供驱动电流,Q2提供灌电流(即放电电流)Q1为发射极输出器,其本身具有极低的输出阻抗。
将普通用于双极型开关管驱动输出接入图2b外设驱动电路,为了达到上述要求。也可以满足MOSFET管的驱动要求。设计驱动双极型开关管的集成电路,常采用双端图腾柱式输出两路脉冲,即两路输出脉冲极性是相同的以驱动推挽的两只NPN型三极管。为了让推挽两管轮流导通,两路驱动脉冲的时间次序不同。如果**路输出正脉冲,经截止后,过一死区时间试验变压器,**路方开始输出。两路驱动级采用双极型三极管集射极开路输出,以便于取得不同的脉冲极性,用于驱动NPN型或PNP型开关管。
CT取值范围4700pF10μF*高振荡频率(fOSC≤300kHTL494标准应用参数:Vcc第12脚)为740VVcc1第8脚)Vcc2第11脚)为40VIc1Ic2为200mA RT取值范围1.8500kΩ。z
驱动两路各两只60V/30A MOSFET开关管。如需提高输出功率,图4为外刊介绍的利用TL494组成的400W大功率稳压逆变器电路。激式变换部分采用TL494VT1VT2VD3VD4构成灌电流驱动电路。每路可采用34只开关管并联应用,电路不变。TL494该逆变器中的应用方法如下:
铁芯采用4560mm2硅钢片。初级绕组采用直径1.2mm漆包线,该逆变器采用容量为400VA 工频变压器。两根并绕220匝。次级取样绕组采用0.41mm漆包线绕36匝,中心抽头。次级绕组按230V计算,采用0.8mm漆包线绕400匝。开关管VT4VT6可用60V/30A 任何型号的N沟道MOSFET管代替。VD7可用1N400X系列普通二极管。该电路几乎不经调试即可正常工作。当C9正极端电压为12V时,R1可在3.64.7kΩ之间选择试验变压器,或用10kΩ电位器调整,使输出电压为额定值。如将此逆变器输出功率增大为近600W为了避免初级电流过大,增大电阻性损耗,宜将蓄电池改用24V开关管可选用VDS为100V大电流MOSFET管。需注意的宁可选用多管并联,而不选用单只IDS大于50A 开关管,其原因是一则价格较高试验变压器保护灵敏系数,二则驱动太困难。建议选用100V/32A 2SK564或选用三只2SK906并联应用。同时,变压器铁芯截面需达到50cm2按普通电源变压器计算方式算出匝数和线径,或者采用废UPS-600中变压器代用。如为电冰箱、电风扇供电试验变压器,请勿忘记加入LC低通滤波器。