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      晶閘管中頻電源零壓啟動分析

      來源:原創 日期:2017年07月26日  點擊數:載入中...

      零壓啟動是利用干擾信號使負載LC起振,產生自激振蕩,反饋電路捕捉自激信號,控制電路則對信號進行放大整形,輸出與負載振蕩頻率同步、相位相差180°的控制脈沖,控制逆變橋晶閘管。具體過程是:電路通電時,各種干擾信號通過RC吸收電路以及分布電容耦合至負載電路,撞擊負載LC使之產生自由振蕩,電流互感器TA、電壓互感器TV將振蕩電流和電壓信號傳遞至反饋電路,兩信號在反饋電路中疊加合成,之后送入逆變控制電路,控制電路產生信號脈沖控制逆變晶閘管。


        零壓啟動的技術關鍵是如何捕捉微弱的自激信號。為此反饋電路采用了高變比(1:500)的電流互感器TA,并在電流反饋回路中串聯四只反并聯二極管VDl~VD4,當信號微弱時,二極管工作在非線性區域,從而可以獲得較高的輸出阻抗與隔離變壓器T匹配。在電源正常工作時,VDl~VD4又呈現較小的正向電阻,與反饋信號較強相均衡。T為高輸入/輸出電阻隔離變壓器,逆變觸發電路的輸入級為高輸入內阻、高靈敏度的集成放大電路。采取該技術措施后即便自激信號再微弱也能將其捕獲進行處理,形成逆變橋晶閘管所需的有效觸發信號,實現了用自激信號直接啟動電源的目的。


        由于諧振回路等效電阻較小和補充能量的不足,在負載諧振電路產生有效自激信號的時間很短,加之對自激信號進行處理的電路有延時陛,因而在啟動瞬間不易捕捉到自激信號,容易造成逆變失敗。為此,在負載諧振回路設置一個啟動磁環L0,如圖l所示。其原理是:在負載回路振蕩期間,L0兩端必產生一個自感電動勢,該自感電動勢總是阻礙原來電流變化的。即在相同的啟動時間內減少了自激信號的衰減速度,使產生自激信號的周期數增加,為捕捉自激信號贏得了時間,提高了啟動的可靠性。另外,由于L0是磁環,只有在電流很小時才起作用,電源啟動后很快會磁飽和,不會對電源正常工作產生影響。


        關于零壓啟動的原理業內有很多爭論,也有很多提法,一直沒有明確的說法和定論,本文認為零壓啟動的關鍵誘因就是干擾信號,啟動時干擾信號越強越容易啟動。電抗器LD有濾波作用,若將其短路則有助于啟動,而在其后直流電壓端(圖1中VT1至VT4間)并聯一電容將干擾信號濾除則很難啟動;若將逆變橋斜臂(VT1、VT3或VT2、VT4)短路,干擾波能順利越過逆變橋,很容易使電源啟動,特別是對并聯機非常有效,并聯機常常以此作為輔助啟動的手段。

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