高压电源电路与应用--戴斌

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Boost DC-DC电路的启动性能分析

Boost DC-DC电路的启动性能分析
h v e n d a , r m i h t e o t a e i n ew e n t e cr u tsa - e f r a c n ic i p we a eb e r wn fo wh c h p i l g o sb t e h i i t r u p r o m n e a d c r u t o r m r c tp
能 —— 基 于 从 上 电开始 直 至 输 出 电压 稳 定 的 延 迟 时间来 描述 ,理 应 尽早 重视 。 本 文 基 于 对 低压 输入 升 压 电路 的基 本 特 性 理
中图分类号: M4 T 6
文献标识码: B
文章编号:2 9 732 1)604 —5 0 1— 1(0 1 —0 3 2 0 0
0 引言
例析B 0tD — C Os C D 电路的原理 ,是将直流电
转换为交流 电,利用 电容和二极管 以载波方 式叠 加 电压 ,再整流输出直流 ,从而使输出的直 流电
POW ER SUPPLY TECH NoLoGI ES AND APPLI CATI oNS
Vo . 4 NO 6 11 .
J n 20l u 1
们 应 用 的 实 用 可 靠 性 ,例 如 当 为太 阳 能 电池 充 电
或作 为低功耗器 件 内核 J ,显见 ,电路启动 性
u u p tsg a ea d cr u tp we wi S M  ̄ s p o t u i n l l y a ic i o  ̄ t P I d n h i l t n s f r n e e c n i o fsa l u p t mu a i o wa e u d rt o d t n o b e o t u o t h i t

基于DSP 的逆变电源模糊 PID 控制

基于DSP 的逆变电源模糊 PID 控制

2.2 模糊PID的实现 DC/AC逆变电源控制的主要是输出电压及频率
的准确性。频率的准确性由SPWM发生器决定(它是一个 存贮在存储器内的一个正弦输出表格),只要触发计算 准确就能达到设计要求。负载的变化使输出电流产生 变化,对于一定脉宽输出的DC/AC电源来说,势必 导致输出电压的变化。因此采用模糊控制规则根据不
存储、滤波
计算kp、ki、kd
2.3 DSP 软件算法实现 为了保证模糊 PID 控制的时实性和准确性,DSP
在 A/D 采样的中断子程序中就调用模糊 PID 控制算法 程序,立即计算出输出控制量并送到被控对象,根据 TMSLF2407 的性能,机器时钟周期和中断延时可以计 算出本系统从采样当前实际输出值到输出控制量大约 需要 6.67μ ,这对于 1ms 一次的采样来说是足够的, 完全满足时实性要求。程序流程图如图 3 所示。下面 是部分程序
同的 e 和 ec ,对PID控制器的参数kp、ki、kd进行在线
μ
Z
S
M
L
0
1
2
3
E/EC
4
5 KP/KI/KD
图 2 语言变量 E、EC、KP、KI、KD
自整定来调节输出电压。模糊控制器的输入变量是偏 差绝对值 E 、偏差变化率绝对值 EC ,模糊控制器
在本文中,利用 CRI 法推理时控制过程是用查控 制表来产生控制量的,在控制表中,模糊偏差量 E 、
(3) 采用 DSP 控制系统在满足逆变电源控制的要 求下,具有成本低、控制灵活、可靠性高的特点。
e(k)=r(k)-u(k) ec(k)=e(k)-e(k-1)
增量式PID算法
e(k)、ec(k)取绝 对值并模糊化
SPWM发生器 返回

用于等离子体发生器的高频高压脉冲电源的设计

用于等离子体发生器的高频高压脉冲电源的设计

摘要低温等离子在工业以及军事上的应用具有非常广阔的前景。

目前,研究较多的是在大气压下以介质阻挡放电产生离子体。

介质阻挡放电(DBD)是目前一种典型的可通过大气压放电产生等离子体技术,因而受到国内及国外的广泛关注。

高频高压脉冲电源是介质阻挡放电的核心部分。

介质阻挡放电产生等离子体的效果直接与电源的频率、电压以及波形相关。

频率和电压越高,放电的效果也就越好。

所以用于介质阻挡放电的高频高压脉冲电源成为研究的重点。

根据这些特点,本文将探讨用于产生等离子脉冲电源的设计方法,设计了一种基于PWM控制的高频、高压的大功率逆变电源,电源系统主要包括整流滤波电路、逆变电路、驱动以及控制电路。

对电源的整流电路、逆变电路、驱动及保护电路等进行了分析,功率电路以IGBT为主控开关功率转换器件,采用全桥逆变电路形式,同时讨论了IGBT的特性和使用注意事项,以及对关键元器件的保护措施。

电源控制电路采用以单片机AT89C51为核心,对整个电源系统进行控制,采用脉宽调制方式来控制电源输出外特性。

本文采用了Multisim10软件对各个部分进行了逐项仿真分析,通过仿真结果进一步证明脉冲电源设计的合理性,为硬件电路设计提供重要参考和依据。

设计出适用于介质阻挡放电负载的高频高压脉冲电源。

关键词:介质阻挡放电;全桥逆变电路;IGBT ;高频高压脉冲电源;仿真。

AbstractLow-temperature plasma in the industrial and military applications has a very broad prospects. At present,most studies of producing plasma are focused on those produced by Dielectric Barrier Discharge(DBD)under atmosphere. So it is paid widely attention by home and abroad.The high-frequency and high-voltage pulse power source is the core part of the dielectric barrier discharge.The effect of plasma produced by DBD correlates directly with voltage,frequency and wave-form of the power supply.The higher the voltage and the frequency of the power supply,the better the effect of discharging. Hence,to develop discharge power supply used in DBD is the main question.Base on these feathures, This article will explore the plasma used to produce the design method of pulse power, Designed a high-frequency, high voltage high power inverter which base on PWM. this power system consists of rectifier filter circuit, inverter circuit, drive and control circuits. And analyze the power of the rectifier circuit, inverter circuit, driver and protection circuits. power circuit takes the IGBT as charging switch power for changing a component, adopting full-bridge topology circuit, And the characteristic and matters needing attention of IGBT,and the protection measures of some pivotal component. Power controlling circuit takes single microchip AT89C51 as the gore to control the whole system . and adapts PWM to control the output volt-ampere character ofpower source. In this paper,use the Multisim10 software to itemize all parts with simulative analysis.Through the simulation result,it further proves the rationality of pulsed power supply design and supplies significant references and basis for hardware circuit design. Designed for high-frequency dielectric barrier discharge high-voltage pulse power load.Key words: dielectric barrier discharge; full-bridge inverter circuit; IGBT;high frequency high voltage pulse power; simulation.目录1 绪论 (1)1.1等离子体及介质阻挡放电概述 (1)1.1.1 等离子体的概念 (1)1.1.2 等离子体的应用 (2)1.1.3 介质阻挡放电概述 (2)1.1.4 介质阻档放电电路的物理结构和工作原理 (3)1.1.5负载特性及高频高压脉冲电源研制必要性 (3)1.2国内外高频高压脉冲电源的研究现状 (4)1.3高频高压电源研制的难点 (4)2 电源电路的设计 (6)2.1电源研制方案 (6)2.2整流滤波电路 (7)2.2.1 整流滤波电路设计 (7)2.2.2 本设计使用的整流电路 (7)2.2.3滤波电路 (9)2.3逆变电路原理 (10)2.4输出电路 (11)3 功率开关器件 (12)3.1功率开关器件的应用 (12)3.2绝缘栅双极晶体管(IGBT) (13)3.2.1 IGBT功率开关管应用 (13)3.2.2 IGBT的工作原理 (14)3.2.3 IGBT的主要参数 (14)3.2.4 IGBT对驱动电路的要求 (14)3.2.5 IGBT的驱动 (15)3.2.6 EXB841工作原理 (15)3.2.7 EXB841典型应用电路及引脚功能表 (16)4PWM单片机控制 (18)4.1PWM驱动电路模块 (18)4.2PWM控制系统 (18)5 高频高压脉冲电源计算机仿真 (21)5.1电源主回路仿真 (21)5.1.1 NI Multisim10仿真软件 (21)5.1.2 Multisim特点 (21)5.1.3 高频高压脉冲电源主电路的模型 (22)5.1.5 逆变电路模型和仿真 (23)5.1.6 串联谐振电路模型和仿真 (24)5.1.7 PWM信号仿真 (25)5.1.8 IGBT的开关特性的仿真 (26)6 硬件调试 (28)总结 (30)谢辞 (31)参考文献 (32)附录 (33)附录1程序 (33)附录2PWM信号发生器硬件电路原理图及其PCB图 (39)附录3电源模型电路原理图及其PCB图 (40)附录4PWM信号仿真图 (41)附录5主电路原理图 (43)附录6总电路原理图 (43)1 绪论介质阻挡放电技术可以用来产生等离子体,而等离子体在工业及军事上的应用具有十分广阔的前景。

电力配网系统中高新技术的应用研究

电力配网系统中高新技术的应用研究
收稿 日期 : 2 0 1 2 - 0 9 - 2 1
和P O N技术等几个方面分析了现代高新技术在电 力配 网中的应用。


41. .
第l 6 卷
第3 期
奄涤鞋 I 1 日
P 0W E R S U P P I Y T E CHNOL OGI ES AND AP P L I C AT I ON S
o f M o b i l e c o mm u n i c a t i o n )移 动 电话 客户 能够使 用 的

种移 动数据 业务 。 G P R S常 常 被 我 们 称 为
“ 2 . 5 G ” , 口 处于 2 G与 3 G之 间 的一 种 移 动 通 讯 技
2 GI S技术在 电力配网中的应 用
也就对 电力配 网工程的施工技术提 出了更加严格
的要求 。
由于现代 电力需求对 电力配 网提 出的要求越 来越高 , 如今 已经有很多高新技术被用在电力配网
系统 中了。本文从 G P R S 技术、 G I S 技术、 储能技术
着越来越重要的作用 。近年来 , 我国电力需求越来
越大 ,电力配网工程项 目的建设也在逐年增加 , 这
多 的优点 , 像实时监控 、 实时报警 、 对远处站点控制 设备状态采集和参数设置及远程操作 、数据管理
等。
G P R S ( G e n e r a l P a c k e t R a d i o S e r v i c e ) 技 术 是 通
用分组无线服务技S y s t e m
2 . 1 GI S技术 简介
术 ,因为它是依靠 G S M中没有 占用的 T D M A信道

高压电源的特点与设计

高压电源的特点与设计

高压电源的特点与设计演讲者 戴斌 演讲者:戴斌 世纪电源网版主 乞力马扎罗的雪 世纪电源网版主:乞力马扎罗的雪 联系方式 ben.day@ 联系方式: b d @163高压电源的广泛应用高压电源在电源领域中属于特种电源,它的应用是 非常广泛的,其应用领域主要在以下方面: 高压放电类 高压静电场类 电子与离子加速器类高压电源电路结构特点 1 特点 2特点 4特点 3高压变压器的特点高压变压器等效模型高压变压器绕组实例这种结构的绕 组通常称为蜂 窝式绕组或蜂 房式绕组,结 构很复杂 需 构很复杂,需 要用专用的绕 线机才能够完 成。

高压变压器绕组实例因为蜂窝式绕 组结构复杂, 工艺难度很大, 所以高压绕组 常会采用多槽 骨架的绕组结 构。

可有效降 低分布电容, 低分布电容 并保证绕组绝 缘。

常用高压电源电路结构特点 1 特点 2特点 4特点 3直流高压电源整流滤波电路特点因为直流高压电源的输出电压很高,所 以次级通常采用倍压整流电路或多绕组 分别整流后串联的结构 通常采用电容 分别整流后串联的结构。

通常采用电容 滤 波 , 极 少 采 用 LC 滤 波 。

半波偶数倍压整流电路元件的电压应力:最低端 的电容C电压应力为Up, 其他的电容电压应力为 2Up,二极管的电压应力 为2Up Up,变压器次级峰值 电压为Up。

元件的电压应力:最低端的电容C电压应力为Up,其他的电容电压应力为2Up,二极管的电压应力为Up,变压器次级峰值2Up电压为Up。

倍压整流电路的优缺点优点:变压器匝比小,次级输出电压低,变压器工艺较简单;变压器匝比小次级输出电压低变压器工艺较简单次级匝数较少,分布电容相对较小;对输出功率有自动限制功率的能力。

对输出功率有自动限制功率的能力缺点:缺点带负载能力差,不适合大功率应用;输出高频纹波比较大输出高频纹波比较大;电压建立时间长,某些应用被限制。

变压器次级多绕组整流串联适用于几KW至几十KW的大功率高压电源。

反激电源的设计初步---雪版201210

反激电源的设计初步---雪版201210

反激电源设计初步演讲者 戴斌 演讲者:戴斌 世纪电源网版主 乞力马扎罗的雪 世纪电源网版主:乞力马扎罗的雪反激电源具有结构简单、成本低、器件少 等优点 在小功率开关电源市场上占有非 等优点。

在小功率开关电源市场上占有非 常大的比例。

集成功率MOS的单端反激电源外置MOS的单端反激电源采用原边控制的反激LED电源一个典型的单端反激电源主电路细节 个典型的单端反激电源主电路细节保险丝参数计算与选择保险丝的主要参数有: 1、额定电压,保险丝的电压额定值必须大于或者等于断开电路 的最大电压。

2、额定电流,电流额定值表明了保险丝在一定测试条件下的电 流承载能力。

3、分断能力,分断能力就是指在额定电压下,保险丝能够安全 断开电路, 并且不发生破损时的最大电流值。

4、熔断积分,是熔断这一保险丝的熔丝元件所需的能量,也称 之为熔断值I2t。

熔丝元件的结构、材料和横截面 积决定了这个 值。

我们先计算电源实际工作中的最大电流值:保险丝参数计算与选择考虑到保险丝的额定电流是25℃的标称值 的标称值, ,故而我们需要考 虑温度的影响。

虑温度的影响 。

不同规格的保险丝温度特性不一样。

不同规格的保险丝温度特性不一样。

这里降 额为75 75% %使用 使用。

在这个基础上 在这个基础上, ,根据电子元件的降额使用标 准 , 通常还要增加一定的裕量 通常还要增加一定的裕量。

UL 一般要求保险丝降额为 75% 75 %使用 使用, ,IEC要求降额为90 90% %,JIS标准要求降额为85 85% %。

这 里我们用UL标准 标准。

那么我们选用的保险丝的额定电流应该有:这是我们对保险丝要求的最低额定电流。

这是我们对保险丝要求的最低额定电流 。

保险丝参数计算与选择但是开关电源刚上电的时候,由于要给整流桥后的电解电容 但是开关电源刚上电的时候, 充电, 充电 ,会有一个冲击电流。

会有一个冲击电流。

而保险丝会因为这个冲击电流慢 慢衰变, 慢衰变 ,最终导致熔断 最终导致熔断。

电气学院硕士研究生专业课课程表

电气学院硕士研究生专业课课程表
3~4


5~6
等离子体光学诊断2-5西十二N311电气绝缘在线检测与诊断技术11-12,14-19周西十二N311高电压绝缘2-9周高压二楼会议室
电力电子电路设计与应用10-12,14-18周西十二S311机电动力系统分析与仿真11-12,14-19周电机后二楼学习
7~8
智能仪器11-12,14-19周西十二N407工程电磁场数值分析与应用11-12,14-19周电机后二楼学习室
电力系统微机继电保护32/2尹项根、张哲电力自动化系统32/2罗毅苗世洪电力系统广域测量原理与技术24/1.5王少荣现代电力系统分析32/2张步涵段献忠现代控制理论32/2毛承雄林湘宁现代电工理论32/2汪建非热等离子体应用32/2叶齐政神经网络基础32/2李承
电接触电弧原理及应用32/2李震彪高电压测试技术32/2林福昌高电压绝缘32/2张丹丹过电压与绝缘配合32/2刘浔





1~2
超导电力科学与技术2-9周新动摸楼417室应用超导材料10-12,14-18周新动摸楼417室误差理论与试验数据处理14-19周西十二S302
3~4
电磁干扰与电磁防护技术11-12,14-19西十二N312


5~6
非热等离子体应用2-9周西十二N110高电压绝缘2-9周高压二楼会议室数字信号处理10-12,14-18周西十二N312






1~2
现代控制理论2-9周西十二N410电力电子电路设计与应用10-12,14-18周西十二N410新型电机及控制技术3-10周电机后二楼学习室
气体放电理论2-7周高压二楼会议室电接触电弧原理及应用10-17周高压二楼会议室高温等离子体物理基础2-9周聚变所会议室

《高压电器》课件

《高压电器》课件
CHAPTER
高压电器设计的基本原则与流程
总结词
高压电器设计的基本原则与流程
详细描述
高压电器设计应遵循安全、可靠、经济、环保等原则,同时需考虑使用环境、技 术参数、设备尺寸等因素。设计流程一般包括需求分析、方案设计、详细设计、 优化改进等阶段,每个阶段都有相应的设计要求和规范。
高压电器的材料选择与加工工艺
《高压电器》PPT课件
目录
CONTENTS
• 高压电器概述 • 高压电器的基本原理 • 高压电器的应用 • 高压电器的设计与制造 • 高压电器的维护与检修 • 案例分析
01 高压电器概述
CHAPTER
高压电器的定义与分类
总结词
高压电器是一种用于高压电力系统的设 备,根据其功能和应用场景有多种分类 。
和大修,包括更换损坏的部件、修复电路等。
维修记录
03
对每次维修和试验的结果进行记录,以便对设备的运行状况进
行跟踪和管理。
06 案例分析
CHAPTER
案例一:某高压开关柜的设计与制造
总结词
设计理念、制造工艺、应用场景
设计理念
介绍高压开关柜的设计原则、安全性 能要求和结构特点。
制造工艺
详细阐述高压开关柜的制造过程,包 括材料选择、加工工艺、装配流程等 。
高压电器的发展历程与趋势
总结词
随着科技的不断进步,高压电器的发展历程不断演变 ,未来将朝着更加智能化、高效化和环保化的方向发 展。
详细描述
高压电器的发展历程经历了多个阶段,从最早的机械式 高压电器到后来的真空和组合式高压电器,再到现在的 智能高压电器。随着科技的不断进步,高压电器的性能 和质量也在不断提高,同时也在不断探索新的材料和工 艺,以实现更加高效、可靠和环保的高压电器。未来, 高压电器将朝着更加智能化、高效化和环保化的方向发 展,为电力系统的安全、稳定和经济运行提供更加可靠 的保障。

新型高压大功率器件IGCT的建模与仿真

新型高压大功率器件IGCT的建模与仿真

第25卷第1期湖 北 工 业 大 学 学 报2010年2月Vol.25No.1 Journal of Hubei University of Technology Feb.2010[收稿日期]2009-12-15[作者简介]于克训(1961-),男,山东桓台人,华中科技大学教授,研究方向:新型特种电机及其控制,脉冲电源系统等.[文章编号]1003-4684(2010)01-0089-06新型高压大功率器件IGCT 的建模与仿真于克训,任章鳌,娄振袖,潘 垣(华中科技大学电气与电子工程学院,湖北武汉430074)[摘 要]集成门极换向晶闸管(IGCT )是新型电力半导体开关,具有耐压高、电流大、开关频率高、开关损耗低等优越性能,尤其适用于高压大功率电力电子装置.目前通用电路仿真软件中还没有专门的IGCT 仿真模型,不能满足可靠的仿真性能的要求.基于电力电子器件的物理现象,建立IG CT 模型的方法有:功能模型法、电学模型法、集总电荷模型法和物理模型法等.对上述几种建模方法分别进行了仿真研究后,对比分析各模型开关动作过程和器件内部物理现象,比较它们之间的优缺点,分析出各种模型的适用范围.[关键词]集成门极换向晶闸管;电力电子装置;物理现象;建模;仿真[中图分类号]T M 46[文献标识码]:A集成门极换向晶闸管(IGCT )是ABB 公司基于绝缘栅型场效应功率管(IGBT )和门极可关断晶闸管(GT O)的成熟技术,为满足中等电压、大功率电路要求而设计的功率开关元件.IGCT 采用了4种新技术:缓冲层技术、逆导技术、透明发射极技术以及门极硬驱动技术,具有通态损耗低、开通关断损耗较小、开关时间短等优点,越来越广泛地应用于高压大功率场合[1-5].目前IGCT 的单管容量已达到10kV/4.5kA.由于国内外各类仿真软件(如SABER 、PSPICE 、M ATLAB 和PSIM )都还没有独立的IGCT 仿真模型,这给研究IGCT 模型特点和基于IGCT 的各种工作电路仿真带来很大不便.根据电力电子器件和各类仿真方法所涉及物理现象的不同[6],目前IGCT 被广泛运用的基本仿真方法有:功能型模型法[7]、电学模型法[8]、综合电荷控制模型法[9]、物理模型法[10].本文采用PSIM 软件对IGCT 建模和仿真.PSIM 是针对电力电子和电机控制而设计的仿真软件包,在该软件包中,大部分器件采用的都是理想模型,这些理想器件没有涉及到器件本身的诸多物理特性,模型简单,参数少,为采用子电路法实现功能型模型和电学模型带来了方便.另外,国外学者也对电力电子器件内部的物理现象进行分析和模拟,根据半导体暂态热效应[11]、电荷传导[12]及其漂移相关理论[13]得出等效电路模型及内部电压和电流的物理描述表达式,通过仿真结果和与IGCT 器件本身产品特性比较,上述几种方法都具有一定的适用范围.1 IGCT 的结构和工作原理1.1 IGCT 的结构IGCT 是集成门极驱动电路和门极换流晶闸管(GCT)的总称.其中GCT 是以GTO 为基础的器件(图1).IGCT 实际上是关断增益为1的GTO,又是把M OSFET 管从器件内部拿到外面来的M CT 管.IGCT 在其阴极串联25只N 沟道M OSFET 管,在其门极串联7只P 沟道M OSFET 管充当ZENER 管的功能,其等效原理如图2所示[14-15]:1.2 ICGT 的工作原理IGCT 的稳态工作原理主要取决于集成门极与GCT 的工作过程.IGCT 处于稳态导通时(图3(a)),它是一个像晶闸管一样的正反馈开关,导通能力强,通态压降小;IGCT 处于关断状态时(图3(b)),GCT 门、阴极的PN 结提前进行反向偏置,并有效地将电流截止,退出工作,整个器件呈晶体管方式工作[16].图3 IG CT 导通与阻断状态下的等效电路2 物理现象首先,不同的电力电子器件所涉及的物理现象不同(表1).表1中并没有提到IGCT ,主要是因为IGCT 的诞生比较晚,相关资料还很不完善,一般认为IGCT 兼有GTO 和IGBT 两者的优点,或者从另一个角度讲,它是体外实现的MCT ,几乎涉及到了所有的基本物理现象.表1 不同电力电子开关器件的基本物理现象二极管BJT晶闸管/GT O M OSFETIGBT /M CT 电阻率调制++++++++++电荷储存++++++-++M O S 电容――――――++++电热+++++崩溃+(++很重要、+重要、0一般、-不重要、――不存在)对于电力电子开关器件所涉及的物理现象,可以用表2对各种仿真方法简单量化总结比较.表2 不同仿真方法的基本物理现象功能模型电学模型综合电荷控制模型物理模型近似求解电阻率调制+++++电荷储存+++++M OS 电容+++++电热+++++崩溃++--+3 IGCT 的建模和仿真对于一种适用于电路仿真的半导体器件模型来说,IGCT 一定是必要的计算精度、所需仿真速度以及模型参数求解难度的有效折中.笔者总结适用于电路仿真半导体器件模型的现状,分析和对比几种建模基本方法,选择所建IGCT 模型的基本方法和实现软件.测试电路均用的是ABB 公司IGCT 产品手册上给出的电路[17],IGCT 的实测仿真波如图4所示.图4 IG CT 的实测电路和关断波形3.1 功能型模型在构建IGCT 功能型模型时,可以将其门极触发简单处理成一个控制信号,不需要输入功率.因此,考察IGCT 的外部特性只需要考察IGCT 的阳极电流和关断电压.所以,IGCT 的功能型模型就是采用在PSIM 下,研究采用子电路法来实现IGCT 器件的功能型模型.此模型主要考虑4大过程:门极信号延时模拟电路;开通、关断稳态模拟电路;开通暂态模拟电路;关断暂态模拟电路.任何电力电子器件都是在驱动信号有一定延时才开始导通和关断,IGCT 也不例外.当IGCT 彻底导通的时候则认为它处于稳态,此时用理想的电压控制电压源和电压控制电流源等器件模拟它的静态特性,开通和关断过程分别用1个二阶状态方程和2个二阶状态方程来等效,选择合适的电路参数即可较为精确地模拟IGCT 开通和关断2个暂态过程.PSIM 仿真电路如图5所示.90湖 北 工 业 大 学 学 报2010年第1期图6 功能型模型的关断仿真波形实现功能型模型的PSIM 仿真波形见图6.该模型将IGCT 每个动作过程都分成子电路来分别实现,不考虑其内部的物理过程,仿真速度快,精度高;缺点是模型结构复杂,子电路模型对器件本身依赖性很高.3.2 电学模型该电学模型为双三极管模型,图7中Q 1、Q 2和Q 3、Q 4各代表一个PN 结单元.电阻R 2、电容C 1形成信号传输延迟环节,用来描述IGCT 器件各单元层间的触发信号传输延迟;电感L 2、L 3描述各单元层间的互感作用;R 4、R 5、R 6用来为三极管的饱和导通和快速关断提供偏置电压;R 3、R 8、R 9表示IGCT 器件阴极和门极之间的连接电阻;R 7、R 10为阴极电阻;L 1、R 1为集成门极电阻和电感.图7 IG CT 电学模型将这种电学模型放在IGCT 测试电路下的PSIM 仿真波形如图8所示.图8 IG CT 关断仿真波形91第25卷第1期 于克训等 新型高压大功率器件IGCT 的建模与仿真该电学模型意义明确,结构简单,仅用电路元件来表征IGCT 的动作,仿真速度快,但是精确度不高,适合用于功率较低的场合.3.3 综合电荷控制模型IGCT 器件的结构如图9.图10为IGCT 工作的等效电路图,D 为箝位二极管,L 1和R L 是负载电感和电阻,GTO 是IGCT 的等效GCT 部分.开关K 1和电容C 1为GCT 提供正向导通信号,开关K 2和电容C 2为GCT 提供反向关断信号.K 3控制通过门极电流的开通和关断.通过控制开关K i (i =1,2,3)的开通和关断就可得到关于P 1N 1P 2晶体管和N 1P 1N 2晶体管的电荷控制模型.当i G =I K 时,P 2N 2结关断,此时图11(a)就为一个二阶状态方程L G d 2U C 2d t2+R G d U C 2d t +U C 2C 2=0,由此可建立IGCT 器件第一阶段的电荷控制方程-Q P 2S a +d Q P 2d t =-U 0L G (P 2-P 1)(e P 1t -e P 2t),或者-Q P 2S a +dQ P 2d t=U 0X L G e -D tsin X t.图11(b)所示,主电流关断进入第二阶段,得到一阶电路方程:L d i d t +Ri =U d ,其中L =L G +L 1,R =R G +R L ,联立上述2个方程即可得到第二阶段的关断电流表达式:-Q N 1S a -dQ N 1d t=-I 0(1-e -L R t).(1)式(1)是结合电力电子器件内外参数的综合电荷控制方程,描述了IGCT 整个关断过程.该电荷模型是以电容来代替PN 结,用电荷移动的状态方程描述IGCT 的动作过程,状态方程的解析解的波形就是器件动作的波形,物理意义明确,但是解析模型算法精度低.图11 主电流关断时IG CT 工作等效电路图3.4 物理模型门极换流晶闸管(GCT )的物理模型是以M etzner 和Vog ler 的GTO 模型作为GCT 模型的基础,运用数值方法求解低掺杂漂移区连续方程(扩散方程).具体的物理建模过程分为以下3个部分:1)缓冲层的建模和电场的动态性能 缓冲层的过剩电荷被认为是一种集总电荷,它由准静态公式建模.在新模型中,缓冲层和漂移区合成一个模块来避免可能出现的收敛问题.假设耗尽区内的电场函数E(x )(呈三角形状)是线性分布,则E(x )的斜率与漂移区的有效掺杂浓度N vef f 成正比.当电场E(x )从耗尽区扩展到n -区和缓冲层结时,E(x )就会从三角形变成梯形.2)雪崩效应的建模 当n -p 结附近的最高电场E 超过临界电场E crit 会导致动态雪崩影响关断过程.该IGCT 新物理模型只含简单的雪崩描述,不用加大仿真效果就能提供足够的精确度.3)迁移率的建模 半导体中载流子的传输是由电子和空穴的电流密度方程共同决定的,即j n =q 0(n L n E +D n 5n 5x )j p =q 0(n L p E -D p 5p 5x).为了获得低温下精确的仿真结果,改新的物理模型中引入M atthiesen 规则,并且采用M natsakanno v 描述的电子空穴散射(EH S)原理:1L p=1L CCS p +1L LI p .此时在漂移区内改进的电压E(x )=j tot q 0(L n +L p )p +j tot q 0L n p p -u T b -1b +11p dp dx.该新型的物理模型有了EH S 描述,产生仿真结果与测量结果相当一致,所以这迁移率新理论可以运92湖 北 工 业 大 学 学 报2010年第1期用在GT O和IGCT的模型当中.运用该物理模型的描述可以得到改进的解析解仿真波形[10].显然,改进的物理模型比单纯的电荷模型精确度要高,考虑IGCT内部的物理过程要更准确,但是解析解的计算也要困难得多.4结论本文给出了4种IGCT建模的有效方法:功能性模型、电学模型、综合电荷模型和物理模型,主要研究仿真IGCT的动态关断特性.结果表明,IGCT 具有开关响应快、功耗低和高压高功率等特点,仿真波形和实测波形有着很好的一致性,造成的误差主要是因为实际电路的杂散电感测量的准确度和模型里面各参数与实际产品的误差.通过采用以上方法对IGCT的建模和仿真分析,对IGCT的开关动作过程和器件内部物理现象进行了深入的研究,并对各模型之间的优缺点进行了比较,得到了各种IGCT仿真模型的适用范围.[参考文献][1]Steimer P K,Gr ning H E,Wer ning er J.I GCT a newemerg ing t echnolog y for high pow er low cost inv er ters[C]//I EEE IA S A nnual M eeting,1997:1592-1599.[2]Y ongsug Suh,Steimer P.A pplicatio n o f IGCT inH ig h Pow er Rectifiers[C]//I EEE IAS A nnual M eet-ing,2008:1-8.[3]L indner S,K laka S Fr ecker M,et al.A new range ofr ev erse co nducting gate commutated thyr istor s fo r highvo ltag e medium po wer application[C]//Conf.Rec.EPE.97,1997:1117-1124.[4]Steimer Peter,Apeldoo rn O scar,Carr oll Eir c,et al.IG CT technolo gy baseline and futur e oppo rtunities[EB/O L].(2002-08-06)htt p://ieeex plo re.ieee.o rg/x pl/f reeabs_all.jsp?arnumber=971429.[5]Stillman H aro ld M.IG CT s-meg aw att pow er sw itchesfo r medium-v oltage applicatio ns[EB/OL].[2000-10-23]http://librar y.abb.co m/G LO BA L/SCOT/scot256.nsf/V erity Display/E0E6E6BF444EA C2CC1256B9D004BCF30/$File/Zh97hs.pdf.[6]Kr aus R,M attausch H J.St atus and t r ends o f po wersemico nduct or device mo dels fo r cir cuit simulatio n[J].IEEE T rans o n Pow er Electr onics,1998,13(3):452-465.[7]袁立强,赵争鸣,白华,等.用于大功率变流器的IGCT功能性模型(英文)[J].中国电机工程学报,2004,24(6):65-69.[8]段大鹏,江秀臣,孙才新.IG CT的原理性电学模型与动态特性仿真[J].高电压技术,2008,34(1):196-201.[9]张华曹,段飞.IGCT综合型电荷控制模型的建立和仿真[J].电子器件,2003,26(1):25-28.[10]K uhn H,Schrbder D.A new validated physicallybased IG CT model for cir cuit simulation of snubber lessand ser ies operatio n[J].IEEE T rans.o n IA,2002,38(6):1606-1612.[11]Schr oder S,De Doncker R W.P hysically based modelsof hig h pow er semico nducto rs including tr ansient ther-mal behav ior[J].I EEE T r ans on Po wer Electro nics,2003,18(1):231-235.[12]W ang X,Caiafa A,Hudgins J L,et al.Implementa-t ion and validatio n o f a phy sics-based circuit mo del forIGCT w ith full temperature dependencies[C].2004IEEE35th A nnual P ow er Electro nics Specialists Con-fer ence(PESC c2004):Vo l 1.A achen,G ermany,2004:597-603.[13]M etzner D,V og ler T,Schr?der D.A mo dular con-cept for the circuit simulation of bipolar pow er sem-iconducto rs[C].Pr oc.EPE Co nf.,Br ig hton,U.K.,1993.[14]H uang A Q,M otto K,Y ux in L i.Development andco mpar ison of hig h-pow er semiconductor sw itches[C].Pr oc.o f IPEM C c00,2000(1):70-78.[15]Steffen Bernet,R alph T eichmann,A dr ian Zuckerber g-er,P et er K.Steimer.Co mpa rison of high pow er IG-BT s and ha rd dr iv en G T O s for high pow er invert er s[J].IEEE T rans.on IA,1999,35(2):487-495. [16]Gutier rez M,Venkataramanan G.Sundaram A.P er-fo rmance char acter izatio n of integr ated g ate commuta-ted thyrist ors[J].IEEE T hirt y-Fo ur th IA S A nnualM eeting,1999(1):359-363.[17]A BB Semico nduct ors A G.ABB IG CT5SH Y35L4512Data Sheet[M].Switzer land:A BB,2002.93第25卷第1期于克训等新型高压大功率器件IGCT的建模与仿真94湖北工业大学学报2010年第1期A Study of Modeling and Simulation ofHigh-voltage High-power Device-IGCTYU Ke-xun,REN Zhang-ao,LOU Zhen-x iu,PAN Yuan(S chool of Electr ical and Electronic Engin.,H uaz hong Univ.of S ci.and T ech.,Wuhan430074,China)Abstract:Integr ated Gate Com mutated T hyristo r(IGCT)has been w idely applied in areas of high-voltage hig h-po w er co nverter due to its superior perform ance.H ow ever,w ith the im pr ovement of the r eliable re-quirements o f the device,and there are not independent model of IGCT available currently for v ar io us ty pes of simulation softw are.T herefo re,it is significant to study the modeling and sim ulation of IGCT. Functional model,electrical mo del,lum ped charg e model and physical model etc hav e been established based on the phy sical pheno mena o f the pow er electro nic device.In order to be clo se to the characteristics of IGCT to the gr eatest degr ee,in this paper,the abov e modeling methods have been simulated,and a com parative analy sis is m ade about simulation so ftw are PSIM and its physical phenom ena.It has been ver-i fied that the mentioned m ethods above have certain applicability.Keywords:integ rated g ate co mmutated thyristo r(igct);physical phenom ena;pow er electronic dev ice; modeling and sim ulation[责任编校:张众] (上接第71页)Design of Wireless Temperature Measurement SystemBased on Ds18B20and MSP430H UA NG Cong-sheng(I nstitute of Electr ical and Electronic and I nf ormation Eng in.,H uangshi Univ.of T ech.,H uang shi435000,China)Abstract:T his paper introduces the acquisitio n system of the w ireless temper ature,measures the tem pera-ture w ith dig ital temperature sensor DS18B20,pr ocesses data w ith ultra low pow er loss Sing le-Chip MSP430,transmits data w ith the module STE30w ith the low po wer.This system has low co st,high rel-i ability and strong practicability.Keywords:wireless data acquisitio n;temper ature;data transm ission;interface co ntrol[责任编校:张岩芳]。

配网自动化对配网带电作业安全的影响探讨

配网自动化对配网带电作业安全的影响探讨

172电力技术1 配网带电作业的基本介绍及其优点 配网带电作业最简单基本的介绍就是这种带电作业其实是在排除电源故障的情况下对高电压的电气设备进行检查维修的操作方法。

这是避免大范围修整和确保正常供电的有效措施。

工作内容可以分为几个方面,如实时测试,实时测试和实时维护。

根据人与具体带电导体之间的相互关系来看,配电带电作业可分为三类:中间电位操作,地电位操作,等电位操作。

在等电位操作期间,人体直接接触高压带电部件。

处于高压电场的人将会有危险的电流流过他们,危及人身安全。

因此,所有进入高电场的工人都应穿戴全套合格的屏蔽服,包括内衣,鞋子,帽子和手套。

应确保整个屏蔽套件的各个部分之间的电连接,以便外部主体形成等电位体。

然而,操作员佩戴屏蔽套件并直接接触带电体的等电位操作模式不适合用于配电网的带电作业。

当操作地电位时,将人体放置在接地的塔架或框架上并通过绝缘工具电动操作,这也称为绝缘工具方法。

电气设备一般都是有不同的电压等级,所以必须要在不同的电压等级上保证设备间气隙的最小距离和配电带电作业时所用绝缘工具的最小长度。

在确定安全距离和绝缘长度时,系统应考虑远程雷击时系统的过电压和雷电过电压。

电气设备有不同的电压等级,所以就有不同的电位,利用绝缘类工具在中间电位时进入高压电场区,虽然进入高压电场区,但是并没有直接接触高压带电导体,并没有产生相互关系,这是前两个操作的中间条件。

因此,在中间潜在操作期间必须考虑前两个操作的基本安全要求。

带电作业与停电作业相比较,有以下几个优点: (1)在配网带电作业实际操作过程中可以及时的找到电气设备的具体问题,并及时解决这类设备的问题。

从而在根本上避免了电气设备的事故发生概率。

(2)不断促进配网带电作业的发展,可以有效的减少电气线路短路停电故障或者避免电气设备瘫痪停止工作的概率,并给人们的生活提供了巨大的便利性。

(3)带电作业不受时间限制,跳出笼子进行计划维护。

减少往返装配过程中的人力和物力资源的工时和费用。

一种升压整流电路[发明专利]

一种升压整流电路[发明专利]

专利名称:一种升压整流电路专利类型:发明专利
发明人:邱攀勇,戴斌
申请号:CN201810777866.1申请日:20180716
公开号:CN109039111A
公开日:
20181218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种升压整流电路,包括输入电路、负载和至少一个全波整流电路,所述输入电路包括相连的逆变输入交流脉冲电路和原边绕组,所述全波整流电路包括副边绕组,所述原边绕组和副边绕组构成升压变压器,所述副边绕组包括串联的第一副边绕组和第二副边绕组,所述负载连接在所述全波整流电路输出端,还包括电容组,所述电容组包括并联在所述第一副边绕组上的第一电容和并联在第二副边绕组上的第二电容。

电容等级更高的电容与副边绕组并联以消除副边绕组上分布电容的影响,因此,可输出正负电压值对称的电压。

申请人:深圳市安健科技股份有限公司
地址:518000 广东省深圳市高新技术产业园北区朗山路16号华瀚创新园A座3A
国籍:CN
代理机构:深圳市博锐专利事务所
代理人:张明
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与高压设备的有关的书籍

与高压设备的有关的书籍

与高压设备的有关的书籍
与高压设备有关的书籍包括但不限于:
* 张仁豫,陈昌渔,王昌长,《高电压试验技术》
* 严璋,朱德恒,《高电压绝缘技术》
* 赵智大,《高电压技术》
* 解广润,《电力系统过电压》
* 吴文辉,曹祥麟,《电力系统电磁暂态计算与EMTP应用》
* 王秉钧,《金属氧化物避雷器》
* 梁毓锦,《金属氧化物非线性电阻在电力系统中的应用》
* 王振林,李盛涛,《氧化锌压敏陶瓷制造及应用》
* 施围,郭洁,《电力系统过电压计算》
* H.W.Dommel著,李永庄,林集明,曾昭化译,《电力系统电磁暂态计算理论》
* 王昌长等,《电力设备的在线监测与故障诊断》
* 尚振球,郭文元,《高压电器》
此外,还有《电力工程高压送电线路设计手册(第二版)》、《钢铁企业电力设计手册》、《电气设计手册》、《供配电设计书》等书籍,可以作为参考。

电力系统高压电气设备试验与安全管理 戴志斌

电力系统高压电气设备试验与安全管理 戴志斌

电力系统高压电气设备试验与安全管理戴志斌摘要:在电力系统中,高压电气设备的复杂程度越来越高,为了避免电力故障的出现,确保电力系统的正常运行,必须要做好电力系统中高压电气设备的实验工作以及安全管理工作,以确保电力系统在运行过程中的安全性与稳定性。

关键词:电力系统;高压电器设备实验;安全管理;有效措施1 引言电力系统的安全与稳定跟人们生活生产都有密不可分的关系,电力系统电力资源已经深入到人们的生活中,人们正常的生活和工作都离不开电力的支持。

电气设备的检修试验是保障电力系统正常运行的关键,因此需要足够的重视,需要有相关专业的人员定期进行电力电气设备的检修与维护,进而保障电气设备的安全,为人们生产生活提供稳定的电力支持。

随着电力工业的飞速发展,电气设备逐渐高级起来,像机组参数、系统电压等级等都在逐步提高。

我们都知道,要保证有质量的满足社会的用电需求,就必须要有稳定、持续的高压电气设备,所以需要做好高压设备检修工作。

2 高压电气设备试验的内容2.1 绝缘特性试验对高压电气设备进行绝缘特性试验是非常必要的,通过测量高压电气设备的参数能够很好的检验高压电气设备的运行情况。

如绝缘电阻的参数检验,泄露电流的参数检验等,这些参数的检验可以对电气设备的运行状况进行检验,但是仅仅靠这种检验方法来判定电气设备的绝缘性能是不够的。

2.2 破坏性试验破坏性试验也是电气设备检验的重要内容,通过破坏性试验的检验可以对电气设备在超出承受电压的情况下,电气设备的运行状况进行检验,破坏性试验相比绝缘性试验更为严格,破坏性检验对电气设备的绝缘性会产生一定的影响,因此在高压电气设备检验过程中要适当运用两种检验方法,同时要确保试验设备的完整。

3 现阶段我国高压电气设备检修试验存在的问题3.1 高压电气设备检修试验技术存在的问题工作总结发现,在高压电气设备检修试验工作中,由于涉及的技术与要素相对较多,因此在实践操作中或出现各种问题,影响检修试压结果出现试验误差,影响设备乃至电力系统运行的稳定与安全。

高压电源电路与应用--戴斌

高压电源电路与应用--戴斌

半波奇数倍压整流电路
5倍压电路
半波奇数倍压整流电路
元件的电压应力:最低端的电容C电压应力为Up, 其他的电容电压应力为2Up,二极管的电压应力为 2Up,变压器次级电压为ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱp。
全波偶数倍压整流电路
6倍压电路
全波偶数倍压整流电路
元件的电压应力:最低端的电容C电压应力为Up, 其他的电容电压应力为2Up,二极管的电压应力为 2Up,变压器次级电压为Up+Up。
变压器次级整流级联电路
适用于几KW至几十KW的大功率高压电源。
变压器磁芯分段绝缘,次 级整流级联电路
适用于几KW至几十KW的大功率高压电源。
变压器磁芯分段绝缘,次 级整流级联电路
变压器磁芯分段绝缘,次 级整流级联电路
变压器磁芯分段绝缘,次级整流级 联电路实现750kV/100mA高压电源
多变压器次级整流级联电路
减小高压变压器次级层间电容方法
1,采用蜂房式线包结构,尽量让电压差相近的导线 靠在一起。但这种绕线方式比较复杂,需要专用的 绕线机。 2,把次级线圈分槽绕。例如CCFL的变压器就是这 样的。缺点就是变压器骨架很复杂。 3,增加层间间距,层间采用介电常数比较小的绝缘 材料。
LCC与LLCC谐振变换器
分布电容不可能完全消除。而且,高压变压器的漏 感通常也会比较大。那么,干脆发展一种变换器, 把漏感和分布电容都利用上?我们知道在低压领域 常用的LLC谐振变换器就是利用的变压器的励磁电 感与漏感的。那么,对于高压变换器呢?事实上, 也是可以的。通过对高压变压器漏感与分布电容的 利用,现在已经发展出了LCC与LLCC谐振变换器。
全波奇数倍压整流电路
5倍压电路
全波奇数倍压整流电路

电工技术培训教案

电工技术培训教案

武汉工程职业技术学院(铁山校区培训部教案)班级:程潮铁矿高技能人才班任课教师:付斌日期:年月二九年下学期教学进度计划表任课教师:付斌班级:程潮高技能人才班第一讲 直流电路教学内容: 、掌握电阻串、并联的特点、熟悉简单直流电路的分析计算方法 、掌握复杂直流电路的分析计算方法重难点:复杂直流电路的分析计算方法 教学进程:见下面第一节 电阻的串联电阻串联电路的特点设总电压为、电流为、总功率为。

. 等效电阻:…. 分压关系: I R UR U R U R U n n ===⋅⋅⋅==2211 . 功率分配:22211I RP R P R P R P n n ===⋅⋅⋅== 特例:两只电阻、串联时,等效电阻, 则有分压公式U R R R U U R R R U 21222111 +=+=, 第二节 电阻的并联电阻并联电路的特点设总电流为、电压为、总功率为。

. 等效电导:…即nR R R R 111121+⋅⋅⋅++=. 分流关系: …. 功率分配: …特例:两只电阻、并联时,等效电阻2121R R R R R +=,则有分流公式 第三节 电阻的混联在电阻电路中,既有电阻的串联关系又有电阻的并联关系,称为电阻混联。

对混联电路的分析和计算大体上可分为以下几个步骤:1. 首先整理清楚电路中电阻串、并联关系,必要时重新画出串、并联关系明确的电路图;2. 利用串、并联等效电阻公式计算出电路中总的等效电阻;3. 利用已知条件进行计算,确定电路的总电压与总电流;4. 根据电阻分压关系和分流关系,逐步推算出各支路的电流或电压。

第四节 直流电桥平衡条件惠斯通电桥法可以比较准确的测量电阻,其原理如图所示。

、、、为可调电阻,并且是阻值已知的标准精密电阻。

为被测电阻,当检流计的指针指示到零位置时,称为电桥平衡。

此时,、两点为等电位,被测电阻为3124R R R R =惠斯通电桥有多种形式,常见的是一种滑线式电桥。

第五节 负载获得最大功率的条件容易证明:在电源电动势及其内阻保持不变时,负载获得最大功率的条件是 ,此时负载的最大功率值为RE P 42max = 电源输出的最大功率是max22222P RE r E P EM===第六节 基尔霍夫定律一、常用电路名词以图所示电路为例说明常用电路名词。

基于滑模控制感应加热电源的电流仿真分析

基于滑模控制感应加热电源的电流仿真分析

基于滑模控制感应加热电源的电流仿真分析戴斌【摘要】分析采用准滑模控制方案的感应加热串联谐振逆变器,建立逆变器的负载回路离散数学模型,其中包括切换面 .参数的选取、到达条件的证明和稳定性分析.仿真结果表明,滑模控制方法可有效改善系统动态特性和增强其对外部干扰的鲁棒性,证明其控制方案的可行性和正确性.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2008(031)012【总页数】4页(P158-160,164)【关键词】串联谐振逆变器;建模;离散滑模控制;感应加热【作者】戴斌【作者单位】运城学院,山西,运城044000【正文语种】中文【中图分类】TP131 引言本文介绍一种应用软开关技术的感应加热逆变电源控制器。

运用软开关技术,功率器件在电流过零点时进行切换,电流控制器采用离散时间状态。

在电路参数有规律的采样中,输出电流可以离散化,得到离散数学模型。

针对感应加热电源逆变控制器,提出了一种准滑模控制策略。

该控制方案的优点有:设计的系统控制简单,容易满足实际的工业应用,可进行数字化处理;设计的系统控制对逆变器参数变化不敏感;控制系统可以实现全范围的系统操作。

采用滑模控制方式的逆变器与传统控制方式相比,具有良好的动态特性、鲁棒性以及在电源和负载大范围变化时能保证系统稳定性的优点。

滑模控制方式要求全状态变量反馈,且需要相应的基准参考量,增加电路设计的复杂性,所以一般的滑模控制方式大多停留在理论分析和仿真阶段。

滑模控制与常规控制的根本区别在于控制的不连续性,即一种使系统“结构”随时间变化的开关特性。

由于功率变换器中开关元件的存在,使滑模变结构控制理论得到广泛应用。

图1 串联谐振感应加热系统电路结构2 负载回路的数学模型图1为串联谐振感应加热系统电路结构图,其中负载回路由电容Cc、感抗L和电阻R串联形成振荡回路。

假设直流电压Vdc连续, C远大于振荡电容Cc,变压器变比N为1。

假定初始电流为零,负载电路上电压为VS,则输出电流i0和电容电压vc的时域方程为:(1)(2)其中:由于采用软开关技术,系统的开关频率等于振荡频率。

一种防止10kV架空绝缘导线雷击断线用新型串联间隙金属氧化物避雷器

一种防止10kV架空绝缘导线雷击断线用新型串联间隙金属氧化物避雷器

一种防止10kV架空绝缘导线雷击断线用新型串联间隙金属氧化物避雷器沈海滨;陈维江;张少军;陈平;袁力;尹彬;李文龙【期刊名称】《电网技术》【年(卷),期】2007(31)3【摘要】研制了一种由高压穿刺电极和避雷器本体构成的纯空气间隙金属氧化物避雷器。

高压穿刺电极与绝缘导线穿刺接触引出高电位,当感应雷或直击雷产生足够高幅值的过电压作用于绝缘导线时,避雷器间隙击穿,避雷器本体释放雷电能量抑制工频续流起弧,达到保护绝缘导线免于断线的目的。

通过对该避雷器进行大量的雷电冲击放电试验,确定了间隙距离和安装位置。

【总页数】4页(P64-67)【关键词】绝缘导线;雷击断线;高压穿刺电极;金属氧化物避雷器;雷电冲击放电试验【作者】沈海滨;陈维江;张少军;陈平;袁力;尹彬;李文龙【作者单位】中国电力科学研究院;国网武汉高压研究院;华北电网有限公司廊坊供电公司;山东淄博安泰电气有限公司;廊坊电科院东芝避雷器有限公司【正文语种】中文【中图分类】TM86【相关文献】1.防止10kV架空绝缘导线遭雷击断线的方法 [J], 王常余2.采用避雷器防止10kV架空绝缘导线雷击断线 [J], 陈年彬3.10kV绝缘导线防断线用避雷器串联羊角间隙的距离确定方法 [J], 夏永强;冯海超;郑智勇4.一种防绝缘导线雷击断线用带导弧角的串联间隙避雷器及其间隙距离确定 [J], TANG Xin;LIANG Zhen;ZENG Lingli;LI Xiaochen;XU Zhiwei;WEN Zhihui;LIU Lanlan;YANG Xin5.防止10kV架空绝缘导线雷击断线用放电箝位柱式复合绝缘子的研究 [J], 陈维江;孙昭英;綦海昌;梁玉;杨春雷;咸日常;尹彬因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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高压电源虽然在电源领域中属于特种电源,但它的 应用却是非常广泛的,日常生活与工作之中随处可 见。
气体放电类应用: 冷阴极灯(CCFL)、气体激光器(CO2、He-Ne) 高压气体放电灯(HID)、氙灯、臭氧发生器、霓虹灯 高压放电类应用: 负离子发生器、烟气脱硫、电子灭蚊器、电警棍
高压电源的广泛应用
高压静电场类应用:
静电除尘、静电油烟净化器、静电喷涂、静电纺丝、 静电植绒、静电复印、静电育种
电子与离子加速器类的应用:
X射线发生器、电子束焊机、雷达行波管电源、电 子显微镜、离子注入、光电倍增管电源、CRT显示 器
常用高压电源电路结构
半波偶数倍压整流电路
6倍压电路
半波偶数倍压整流电路
元件的电压应力:最低端的电容C电压应力为Up, 其他的电容电压应力为2Up,二极管的电压应力为 2Up,变压器次级电压为Up。
适用于几KW至几十KW的大功率高压电源。
初级电压馈电二级变换电路
初级电流馈电二级变换电路
高压变压器等效电路
对于通常的高压变压器来说,Cp一般很小可以忽略 不计。匝比N通常远大于1。次级漏感Lslk与次级分 布电容Cs可以按照匝比关系折算到初级侧。
高压变压器等效电路
高压变压器的阻抗-频率扫描
分布电容不可能完全消除。而且,高压变压器的漏 感通常也会比较大。那么,干脆发展一种变换器, 把漏感和分布电容都利用上?我们知道在低压领域 常用的LLC谐振变换器就是利用的变压器的励磁电 感与漏感的。那么,对于高压变换器呢?事实上, 也是可以的。通过对高压变压器漏感与分布电容的 利用,现在已经发展出了LCC与LLCC谐振变换器。
变压器次级整流级联电路
适用于几KW至几十KW的大功率高压电源。
变压器磁芯分段绝缘,次 级整流级联电路
适用于几KW至几十KW的大功率高压电源。
变压器磁芯分段绝缘,次 级整流级联电路
变压器磁芯分段绝缘,次 级整流级联电路
变压器磁芯分段绝缘,次级整流级 联电路实现750kV/100mA高压电源
多变压器次级整流级联电路
谢 谢!
LCC与LLCC谐振变换器
谐振变换器的参数设计比较复杂,参与谐振的元件 越多,工作过程就越复杂。通常会采用正弦近似的 方法来分析。并用参数扫描的方法制得图表,通过 查表协调各参数来取得较优解。
高压电源电路仿真
在世纪电源网的特种电源讨论区,有 朋友上传了我以前写过的一篇《高压 电源的设计难点与仿真》,其中有关 于高压谐振变换器的工作原理分析与 仿真波形,感兴趣的朋友可以看一看。
半波奇数倍压整流电路
5倍压电路
半波奇数倍压整流电路
元件的电压应力:最低端的电容C电压应力为Up, 其他的电容电压应力为2Up,二极管的电压应力为6倍压电路
全波偶数倍压整流电路
元件的电压应力:最低端的电容C电压应力为Up, 其他的电容电压应力为2Up,二极管的电压应力为 2Up,变压器次级电压为Up+Up。
减小高压变压器次级层间电容方法
1,采用蜂房式线包结构,尽量让电压差相近的导线 靠在一起。但这种绕线方式比较复杂,需要专用的 绕线机。 2,把次级线圈分槽绕。例如CCFL的变压器就是这 样的。缺点就是变压器骨架很复杂。 3,增加层间间距,层间采用介电常数比较小的绝缘 材料。
LCC与LLCC谐振变换器
全波奇数倍压整流电路
5倍压电路
全波奇数倍压整流电路
元件的电压应力:最低端的电容C电压应力为Up, 其他的电容电压应力为2Up,二极管的电压应力为 2Up,变压器次级电压为Up+Up。
倍压整流电路的优缺点
优点:变压器匝比小,次级输出电压低;对输出功 率有自动限制功率的能力。 缺点:带载能力差,输出高频纹波比较大,电压建 立时间长。
高压电源电路与应用
演讲者:戴斌
世纪电源网版主:乞力马扎罗的雪
高压电源的定义
顾名思义,一般是指输出电压比较高的的电源。但 具体在电源行业没有见到明确的定义。对于高压的 定义来源于电力行业对电压范围的规定,但个人认 为那并不太适用于电源行业。
我个人认为输出电压达到1KV以上的,可以称之为 高压电源。
高压电源的广泛应用
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