[其他]脈沖變壓器反向自感電勢泄放電路

在審

• 申請號: 101985000008411
• 申請日: 1985-11-25
• 公開（公告）號: CN85108411B
• 公開（公告）日: 1987-04-15
• 發明（設計）人: 張祥生
• 申請（專利權）人: 交通部水運規劃設計院;蕪湖長江輪船公司
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是一種脈沖變壓器反向自感電勢泄放電路，用于直流－－交流變換器或類似的變流設備中。本發明的主要內容是將電容和一反接二極管的串聯電路并聯在斬波開關管兩端作為電容儲能電路，再加上能量饋送電路和儲能電容預充電電路，在變壓器換向時吸收或釋放變壓器的能量，從而改善波形，提高轉換效率，獲得較大的功率輸出。

本發明是一種脈沖變壓器反向自感電勢泄放電路，用于直流-交流變換器或類似的變流設備。

在現有的脈沖變壓器中，為處理反向自感電勢的泄放問題，通常是在脈沖變壓器的初級線圈兩端反向並聯一只二極管進行續流，用這種方法雖然可以泄放反向自感電勢並把反向自感電勢限制在很低的值，在變壓器次級得到平頂矩形波交流電輸出，但變壓器磁場能量的釋放時間長，影響重復頻率，同時變壓器直流磁化加大，導致噪音大，轉換效率低，輸出功率小，故這種方法只能用于頻率小于1000Hz、峰值電流在數安培之內的低頻小功率變換器。為解決上述問題，比較先進的方法是在上述二極管回路中串聯電阻，用以縮短磁場能量的釋放時間，這種經過改進的方法雖然可以提高重復頻率，增大變換器輸出功率，但卻提高了泄放自感電勢的限位，使輸出波形變壞，因而該方法只能用于波形要求不高的功率變流器中。

本發明的任務是提供一種新型的脈沖變壓器反向自感電勢泄放電路，以便通過這種泄放方法，在脈沖變壓器的次級輸出端得到波形為平頂矩形的、高頻率的、占空比可調的等電量交流電輸出，提高轉換效率，從而獲得較大的功率輸出。

本發明是以一個大容量的電容作為儲能元件，將儲能電容與反接二極管的串聯電路並聯在變壓器主回路中斬波開關管的兩端構成電容儲能電路。所謂二極管的“反接”，指的是當斬波開關管導通時，二極管反向截止，當斬波開關管截止時，二極管正向導通。在儲能電容和二極管的串聯點與變壓器回路中的電源之間接一個電阻，該電阻與儲能電容構成儲能電容的預充電回路，使儲能電容的端電壓等于主回路中電源的端電壓。在斬波開關管處于關斷期間，輸出變壓器初級線圈感應出的反向電壓一端通過二級管，另一端通過變壓器回路中的電源對儲能電容充電，使儲能電容端電壓高于電源的端電壓。在儲能電容與反接二極管的串聯點與變壓器回路中的電源之間接一個能量饋送開關管和一個電阻的串聯電路，並使能量饋送開關管與斬波開關管同時導通，將電容儲存的電能送給電源。

和現有技術相比，采用本發明的變流設備的優點是：噪音小;輸出功率大，最大峰值電流在0～2500A的范圍內連續可調，最大峰值電壓在0～30V的范圍內連續可調;工作頻率在400-10000Hz的范圍內連續可調;輸出為占空比在2∶1-9∶1的范圍內連續可調的矩形波;能在有載和空載條件下保持輸出波形不變;轉換效率達到90%以上;波幅、波寬和頻率三參數獨立連續可調。

附圖1是本發明的一個實施例。

附圖2是本發明的另一個實施例。

兩個實施例均為直流-交流變換器，用在脈沖電鍍電源設備中。

附圖1中，（1）是電壓可調的直流電源，可以是蓄電池組，也可以是單三相整流濾波的直流電流，（2）是儲能電容，（3）是反接二極管，（4）是斬波開關晶體管，（5）是能量饋送開關晶體管，（6）是限流電阻，（7）是預充電電阻，（8）是（4）的基極電阻，（9）是（4）的基極電容，（10）是（5）的基極電阻，（11）是（5）的基極電容，（12）是為（4）提供輸入信號的推動變壓器次級線圈，（13）是為（5）提供輸入信號的推動變壓器次級線圈，（14）是振蕩器，（15）是頻率調節電位器，（16）是占空比調節電位器，（17）是脈沖輸出變壓器初級線圈，（18）是負載電阻，（19）是儲能電容與反接二級管的串聯點，（20）是（4）與變壓器初級線圈的連接點。（2）的正極接（1）的正極，（2）的負極接（19），再經（7）接（1）的負極，（1）和（7）構成（2）的預充電電路，預先使（2）的端電壓等于（1）的端電壓;（3）的陽極接（19），（3）的陰極接（20），（2）和（8）構成變壓器磁能的電容儲存電路;當（4）關斷時，由（2）儲存變壓器釋放的磁能，使（2）的端電壓高于（1）的端電壓;（4）和（5）的基極輸入電路接法相同，兩管同步工作，（5）的發射極接（19），（5）的集電極經（6）接（1）的負極，（2）、（5）和（6）構成能量饋送電路，當（5）導通時，將（2）儲存的電能饋送給電源。

附圖2中的元件標號與附圖1相同。（2）的負極接（1）的負極，（2）的正極接（19），再接（7）接（1）的正極，（1）和（7）構成（2）的預充電電路;（3）的陰極接（19），（3）的陽極接（20），（2）和（3）構成電容儲能電路;當（4）關斷時，（2）儲存變壓器釋放的磁能，使（2）的端電壓高于（1）的端電壓;（4）和（5）的基極輸入電路接法相同，兩管同步工作;（1）的正極接（5）的發射極，（5）的集電極通過（6）接（19），（2）、（5）和（6）構成能量饋送電路，當（5）導通時，將（2）儲存的電能饋送給電源。