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试验变压器成本和复杂性

试验变压器成本和复杂性
正弦逆变器的控制通常采用模拟电路或数字电路实现。由于硬件的固有缺点和不能实施先进的控制策略试验变压器,目前。致使逆变器的性能不能极大的提高。随着高速微处理器的问世,特别是具有高速运算、处理和控制能力的DSP出现,使得对正弦逆变器采用新的控制方法成为可能。文中将重点介绍采用DSP实现正弦逆变器控制的方法。
1.1数字电压表
具有灵活性不强等缺陷。如图1所示的数字电压表,数字电子系统通常由ASIC芯片和外围硬件设备组成。AD转换器在控制ASIC所提供的时序信号作用下,对输入模拟信号进行转换,控制核心再对转换结果进行���算和处理试验变压器的额外功率,*后驱动输出装置显示数字电压信号。由于系统功能由ASID硬件结构决定,其功能难以更新和扩展。如果用EDA 方法设计,即以可编程逻辑器件CPLD代替ASIC芯片,用硬件描述语言决定系统功能,就可在硬件不变的情况下修改程序以更新和扩展功能,使其灵活性显著提高。基于此考虑试验变压器,用EDA 方法设计了一个简易数字电压表控制电路,旨在研究提高数字电子系统灵活性的设计方法。
1.2数字电压表的工作原理
硬件包括三个部分,数字电压表的改进结构如图2所示。其中转换器ADC0804作用是将模拟电压信号转换成数字电压值,并送到CPLD以待运算和处理;七段数码显示器的作用是接收CPLD转换后的BCD数据并显示;CPLD兼有处理和协调作用,包括控制AD转换动作、接收AD转换结果及编码、驱动显示等作用。因此,CPLD可分为三个功能模块,即控制模块、计算模块和显示驱动模块。
通过相控整流实现输出功率的调节。虽然此种方法在深控下有输出功率因数低的缺点,用于调节输出功率的方法有可控整流调压调功、斩波调功、移相调功或PWM调功。本文设计的电源采用三相相控整流技术。但其控制方法成熟试验变压器,可靠性高,对于绝大部分工作在满功率输出(α=0情况下,不失为一种较好的选择。逆变器为半桥式电路,这是由于全桥逆变电路中输出电压中含有直流分量,设计高频高压升压器时要考虑到直流磁通可能导致磁通饱和的问题,同时会增加磁芯损耗,增大变压器设计难度。虽然可以在输出中串联隔直电容避免这个问题,但增加了成本和复杂性。
大功率输出情况下负载工作在谐振点附近,逆变控制框图如图3所示。负载等效为一个非线性有损电容。由实验结果来看,负载在放电火花增强过程中谐振频率下降,从未开始放电的30kHz左右下降到15kHz如果不采用频率跟踪,无法满足大功率输出。逆变控制电路中使用了CD4046锁相环,电流相位由互感器测得,经单稳电路(抗干扰)后与直接取自控制电路输出的电压信号作边沿鉴相。4046内部有两个鉴相器,**鉴相器是异或门鉴相器,只能对两个占空比为0.5方波进行鉴相,而且鉴相特性不是单调的曲线,工作时必须把某一个信号先移相90°后才能正常工作。因此采用了边沿鉴相试验变压器机能耗的要求,可以不考虑脉冲的宽度,只关心脉冲上升沿,如图4所示,*终使信号12脉冲前沿时间差为零。
电感内的能量会以无穷高电压的形式变换回电试验变压器,这里我解了电感的**个特性----升压特性。当回路断开时。电压能升多高,仅取决于介质变的击穿电压。
现在可以小结一下了
不停地扳动开关,下面是正压发生器。从输入处可以得到无穷高的正电压。电压到底升到多高,取决于你二极管的另一端接了什么东西让电流有处可去。如果什么也不接,电流就无处可去,于是电压会升到足够高,将开关击穿,能量以热的形式消耗掉。
电流为零时关断,电流驱动同步整流是通过检测流过自身的电流来获得MOSFET驱动信号[3]如图6所示。MOSFET流过正向电流时导通。使反向电流不能流过MOSFET[7]整流器就和二极管一样只能单向导通,于是使用就像二极管整流器一样试验变压器,可应用在各类变换器拓扑电路中,而不像电压驱动型同步整流技术,对不同的变换器拓扑需要不同的驱动电路或结构。因此电流驱动同步整流器是十分有发展前景的但是电流驱动同步整流技术中由检测电流而造成的功率损耗很大,影响了应用。
提出了如图7所示电路[7]该电路将电流检测的损耗部分能量送到输出端试验变压器的工作状态,为了解决检测电流所引起的高损耗问题。使得电流检测损耗的能量得到一定的减少,从而较大地提高了效率[7]为电流驱动同步整流技术得到广泛的应用奠定了基础。
6使用同步整流技术的一些问题
但MOSFET如用为开关时具有双向导通的特性[5]这一特性使得含有同步整流技术的变换器的使用产生了下述问题。同步整流技术的基础是应用MOSFET替代二极管整流器。