中频电源的启动性能是最重要的性能指标,它的好坏直接影响设备的品质和使用性能。因此,启动问题一直是业内研究的重点和难点,人们采用各种方法改善启动性能,如:充电启动法、并联启动法、他激转自激法、预充磁启动法等,这些方法在一定程度上改善了启动性能,但这些传统的启动方式还是存在线路复杂、成本较高、故障率高等缺点。为降低设备成本、优化和简化设备结构,在工程实践中摸索出了一种全新的启动方式——零压启动。本文对其结构原理加以阐述。
l 零压启动装置的结构和工作原理
l.l 零压启动装置的结构
零压启动是一种全新的启动方式,它没有额外增加任何辅助装置,线路简洁,成本低,经长期生产实践检验,其启动性能非常优越。
图1为逆变主电路的原理图,L0是启动磁环,TA是电流互感器,TV是电压互感器,分别为反馈电路提供检测电流和检测电压信号。
图2为反馈电路的原理图,T是隔离变压器,RP是逆变角调整电位器,VDl~VD4是反并联二极管。
1.2 零压启动的工作原理
零压启动是利用干扰信号使负载LC起振,产生自激振荡,反馈电路捕捉自激信号,控制电路则对信号进行放大整形,输出与负载振荡频率同步、相位相差180°的控制脉冲,控制逆变桥晶闸管。具体过程是:电路通电时,各种干扰信号通过RC吸收电路以及分布电容耦合至负载电路,撞击负载LC使之产生自由振荡,电流互感器TA、电压互感器TV将振荡电流和电压信号传递至反馈电路,两信号在反馈电路中叠加合成,之后送入逆变控制电路,控制电路产生信号脉冲控制逆变晶闸管。
零压启动的技术关键是如何捕捉微弱的自激信号。为此反馈电路采用了高变比(1:500)的电流互感器TA,并在电流反馈回路中串联四只反并联二极管VDl~VD4,当信号微弱时,二极管工作在非线性区域,从而可以获得较高的输出阻抗与隔离变压器T匹配。在电源正常工作时,VDl~VD4又呈现较小的正向电阻,与反馈信号较强相均衡。T为高输入/输出电阻隔离变压器,逆变触发电路的输入级为高输入内阻、高灵敏度的集成放大电路。采取该技术措施后即便自激信号再微弱也能将其捕获进行处理,形成逆变桥晶闸管所需的有效触发信号,实现了用自激信号直接启动电源的目的。
由于谐振回路等效电阻较小和补充能量的不足,在负载谐振电路产生有效自激信号的时间很短,加之对自激信号进行处理的电路有延时陛,因而在启动瞬间不易捕捉到自激信号,容易造成逆变失败。为此,在负载谐振回路设置一个启动磁环L0,如图l所示。其原理是:在负载回路振荡期间,L0两端必产生一个自感电动势,该自感电动势总是阻碍原来电流变化的。即在相同的启动时间内减少了自激信号的衰减速度,使产生自激信号的周期数增加,为捕捉自激信号赢得了时间,提高了启动的可靠性。另外,由于L0是磁环,只有在电流很小时才起作用,电源启动后很快会磁饱和,不会对电源正常工作产生影响。
关于零压启动的原理业内有很多争论,也有很多提法,一直没有明确的说法和定论,本文认为零压启动的关键诱因就是干扰信号,启动时干扰信号越强越容易启动。电抗器LD有滤波作用,若将其短路则有助于启动,而在其后直流电压端(图1中VT1至VT4间)并联一电容将干扰信号滤除则很难启动;若将逆变桥斜臂(VT1、VT3或VT2、VT4)短路,干扰波能顺利越过逆变桥,很容易使电源启动,特别是对并联机非常有效,并联机常常以此作为辅助启动的手段。
2 性能比较
与其它启动方式相比,零压启动具有无可比拟的优势。首先是启动平稳,零压启动是从零电压开始逐渐启动的,启动过程没有任何冲击,特别是重载启动优势更为明显;其次,线路结构简单,基本没有增加额外的辅助装置,不像其他方式都有一套专门的启动装置;再次,元器件少、故障率低、成本低,容易检修。
3 结论
零压启动是在长期的工程实践中摸索出来的一种启动方式,它大大简化和优化了设备结构,一经出现便被各个厂家广泛采用。但它却一直没有扎实可靠的理论依据,关于它的启动机理也鲜见书刊文字,业内更是说法不一,没有统一定论。本文对其原理做了初步探讨,但愿能抛砖引玉。
关键字:晶闸管 中频电源 零压启动
编辑:探路者 引用地址:浅谈晶闸管中频电源零压启动
推荐阅读最新更新时间:2023-10-18 16:27
如何用万用表半段单向晶闸管的质量
方法见图。用万用表的R 10档,将黑表笔接单向晶闸管的阳极,红表笔接阴极,此时单向管是截止的,万用表指针应接近 ;当合上开关S时,表针应指示很小的阻值,在60~200 之间。这表明单向晶闸管被触发导通。关断S,万用表表针不回零(仍在60~200 之间的以数字上),表示被测单向晶闸管是正常的。有些单向晶闸管因维持电流较大,万用表的电流不足以维持它的导通,当S管开后,万用表指针回到 ,这也是正常的。如果在S未合时,万用表指示的阻值很小,或者在S和尚时表针不动(仍指 ),表明这只单向晶闸管的质量太差或已经击穿,断极,不可用了。
[测试测量]
巧用兆欧表检查晶闸管的触发能力
用兆欧表检查晶闸管的触发能力方法如图所示。图中M 为ZC25-4型兆欧表(1000V),mA为MF10型万用表1mA档,VS为单向晶闸管,S为开关。先断开开关S,以120r/min的额定转述摇动兆欧表,兆欧表上的读数很快趋于稳定,读数为25M ,万用表读数为零,说明晶闸管已正向击穿,把兆欧表输出电压钳位于正向击穿电压。此时因晶闸管并未导通,所以万用表读数为零。合上开关S,晶闸管导通,使用万用表为零。合上开关S,晶闸管导通,兆欧表读数为零,万用表读数为0.2mA,说明此晶闸管具有控制能力。
值得一提的是,在进行此项实验时,兆欧表指零时间易短,以防太久会损坏兆欧表发电机。
[测试测量]
晶闸管检测的方法
万用表是电力电子等部门不可缺少的测量仪表,一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。万用表可分为台式万用表和便携式万用表。万用表是一种多功能、多量程的测量仪表。本文主要介绍各种晶闸管检测的方法: 一、单向晶闸管的检测 1.判别各电极 根据普通晶闸管的结构可知,其门极G与阴极K极之间为一个PN结,具有单向导电特性,而阳极A与门极之间有两个反极性串联的PN结。因此,通过用万用表R×100A或R×1k档测量普通晶闸管各引脚之间的电阻值,即能确定三个电极。 具体方法是:将万用表黑表笔任接晶闸管某一极,红表笔依次去触碰另外两个电极。若测量结果有一次阻值为几千欧姆(kΩ),而另一次阻值为几百欧姆(Ω),则可判定黑表笔接的是门极
[测试测量]
双向晶闸管损坏后的改用
双向晶闸管损坏后的改用 双向晶闸管亦叫双向可控硅。因使用不当或元件质量低劣而引起损坏时,其大部分某个半波可控部分失效,其等效电路如图所示,相当于一个正向单相晶闸管和一个反向二极管并联。因而可改作单向晶闸管使用。
[模拟电子]
晶闸管
晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又可称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅;1957年美国通用电气公司开发出世界上第一款晶闸管产品,并于1958年将其商业化;晶闸管是PNPN四层半导体结构,它有三个极:阳极,阴极和门极; 晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。 基本信息 中文名 晶闸管 外文名 Thyristor 别 名 可控硅整流器 全 名 晶体闸流管 定义 晶闸管导通条件为:加正向电压且门极有触发电流;其派生器件有:快速晶闸管,双向晶闸管,逆导晶闸管,光控晶闸管等。
[模拟电子]
高压晶闸管串联阀触发电路的设计
随着柔性交流输电和高压直流输电设备在电力系统中越来越多的应用,使晶闸管在高电压大电流场合下的设计使用受到越来越多的关注。晶闸管串联阀在工作时,为了延长晶闸管的使用寿命,防止由于个别晶闸管未开通或开通不一致而导致工作时部分晶闸管承受过高的电压而击穿,从而导致整个阀组的损坏,要求阀组中的每个晶闸管均能快速可靠开通,并且具有良好的开通和关断一致性。这就要求晶闸管串联阀具有良好可靠的触发电路,能同时产生多路高尖峰脉冲,来驱动晶闸管串联阀组中各个晶闸管快速可靠开通。
本文研究的内容就是一种在实际项目中应用的晶闸管阀组的触发电路设计。
1 触发电路设计
触发脉冲电流的上升沿时间越短、峰值越大,晶闸管开通扩散的速度就越快
[电源管理]
基于AVR单片机的中频电源测试系统
1 引言
电参数的测量和监控是 电力 系统的重要组成部分,本文从测试系统的工程学实际出发,完成了对中频 电源 系统的 电压 、 电流 、频率、功率因数、有功功率等参数的测量和实时监控,较好的实现了中频电源测试系统的功能和工程要求。
AVR 单片机 相对传统的 51系列单片机,具有更高的集成度和更强的功能,与 C语言有很好的兼容性,RISC指令架构使其运行速度可达 1MIPS/MHZ。随着其越来越广泛的应用,必将取代 51系列成为单片机的主流。其主要功能包括看门狗、FLASH程序存储器、 E2PROM、 A/D转换器、定时器、计数器、USART接口等多种功能,这使得本测试系统的硬件实现变得简单,可靠。
[电源管理]
高能效功率电子技术领域的最新进展综述
从1957年第一只晶闸管的诞生开始,功率电子技术以相当迅猛的速度发展。近年来又取得了长足的进展,产生极佳的经济及社会效益。从美国高能效经济委员会(ACEE)出版的一份报告可以看到,到2030年,受益于采用半导体技术而获得的更高能效,可以使美国的经济规模扩大70%以上,与此同时,使用的电能却将减少11%。作为高能效功率电子技术领域的领先厂商,安森美半导体一直专注于超低损耗MOSFET/IGBT、智能电源IC及集成功率模块等方面的研发和创新,而且取得了长足的进展。
从工艺到材料都在创新
随着时间的推移,功率晶体管技术得到了持续的改善。器件的体积不断缩小,功率密度越来越高。在电压高于1 kV的大功率晶体管方面,双
[电源管理]