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介绍了一种具有抗偏磁功能的电流型相位调制电路,它利用电流型控制技术自动平衡伏 秒积的特点,采用电流型P喇控制芯片UC3846作为控制电路的核心,利用附加逻辑电

在文檔中 河海大学 硕士学位论文 (頁 49-53)

路产生四路移相控制信号。当变压器未发生偏磁或偏磁范围不大时,变换器工作在电压 型P1j|『M控制模式,当变压器偏磁超过某一限度时,初级电流参与控制,调节某一路输出 脉宽,使正、反向伏秒积重新达到平衡。

上述方法各有特色,然而都存在各自的不足:方法一和方法三均是以电流型控制芯片 作为控制电路的核心;方法二虽可以在电压控制模式的逆变电路中起到纠正磁偏的作用,

但是偏磁抑制电路环节较多,需要2路采样脉冲、2个采样保持器、1个加法器、1个PID调 节器,1个脉冲宽度微调电路。

综合上述方法,本文采用了一种新的抗偏磁电路思想,即检测变压器初级电流,若 其正、负电流峰值超过某一限度时,输出偏磁信号到脉宽微调电路,以减小发生偏磁的 那一路IGBT驱动脉宽,使正、反向伏秒积重新达到平衡,脉宽微调电路加在PWM控制 芯片与驱动电路之间,可以避免经过PWM控制芯片环节,因而可以使用在电压模式控制 系统中,同时减少了偏磁抑制环节,易于实现。图5.5与图5.6分别为抗偏磁电路结构

图与电路原理图。

图5.5偏磁抑制电路结构图

第五章全桥逆变电路的抗偏磁研究

图5.6抗偏磁电路图 l、初级电流采样

要检测变压器初级电流,需要有性能良好的霍尔电流传感器。本设计采用宇波模块

CHB一100A,其线性度为O.1%、响应时间<lus、绝缘电压2500v、精度O.5%、测量频

率可达100kHz,可以满足电流测量要求。至于霍尔传感器的接入位置。将其接在功率 变压器的一次侧。霍尔传感器采样到的一次电流信号是中频交流信号。

图5.7初级电流采样电路

图5.7为初级电流信号检测电路,H为霍尔电流传感器,其为双电源供电,ip为初

级电流,Rl为检铡电阻,Cl与R2构成一个简单的滤波电路,滤去电流尖峰的毛刺,经

过运算放大器U2后,输出一个交流脉冲Uo。

2、信号处理

由于需要判断变压器哪个方向存在直流偏磁,因此需要对初级电流采样信号的正负 脉冲进行分别处理,并输出直流偏磁信号,以减小相对应的一对IGBT驱动脉宽。

图5.8为电流采样信号处理电路,Uo处于正半周时,与比较器U2.A提供的比较电 压进行比较,若存在直流偏磁,则u2输出高电平,输出信号s。也为高,若无偏磁,比 较器输出负电平,D2导通,s1输出为零电平;同时,比较器u2.B输出零电平,D1截止,

Ql也截止,s2输出零电平。若uo处于负半周,并且电流峰值很大,处于偏磁状态时,

其峰值低于U2.B的比较电压,输出负电压,D1导通,Q1导通,则Sl输出高电平,同 时S2输出零电平。Uo正负峰值分别决定Sl、S2的状态,值得注意IGBT对管与S1、S2 的对应关系,否则只会起反作用,加剧直流偏磁。

由于信号s1与s2只是当前周期内的一个信号,并且考虑到系统的动态响应时间,

因此还需经过一个延时电路对信号s】、s2进行处理,得到另一个偏磁信号s’,使其在 下个周期内对PWM进行微调。图5.9和图5.10分别为各信号逻辑时序图与偏磁信号延 时电路。其中,it,为初级电流,iref为设定的偏磁电流比较值。 图5.9中的两个延时时

间T1、T2由CD4098外接电阻电容决定,即T1=c5R2以、T2=C6R23/2,为保证偏磁信号

S’的时序正确,T1可取T/2、1"2可取T/2~T,T为逆变周期时间。C2、C3、R17、R13取 法同上。

图5.8采样信号处理电路

图5.9偏磁信号时序图 图5.10偏磁信号延时电路

第五章全桥逆变电路的抗偏磁研究

3、脉宽微调

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