一種用於調節直流偏磁的勵磁電源的製作方法

2023-07-23 09:51:36 2

本實用新型涉及了勵磁電源技術領域，具體為一種用於調節直流偏磁的勵磁電源。

背景技術：

直流偏磁是變壓器的一種非正常工作狀態，是指在變壓器勵磁電流中出現了一定的直流分量，會產生功率因數低和諧波汙染等問題，因此對直流偏磁條件下的磁通測量是非常重要的，現有一種無需樣片、實時在線的C型傳感器直流偏磁動態磁通測量裝置，然而由於市場上普通的直流電源輸出電壓精度為1%左右，但是我們需要一種能夠在0.1%範圍內精確調節的直流電源，市面上還沒有能夠滿足這種測量技術要求的可調電源，為此，我提出了一種用於調節直流偏磁的勵磁電源。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種用於調節直流偏磁的勵磁電源，以解決上述背景技術中提出的市面上還沒有能夠滿足這種測量技術要求的可調電源，來解決此C型傳感器的測量產生較大的誤差的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種用於調節直流偏磁的勵磁電源，包括三相六開關降壓型有源功率因數校正電路，所述三相六開關降壓型有源功率因數校正電路電性連接有採樣電路和電源模塊，所述三相六開關降壓型有源功率因數校正電路包括三相輸入端a、b、c，所述三相輸入端a、b、c分別串接有電感La、Lb、Lc，所述電感La、Lb、Lc均並接有電容和兩組N型功率開關，三組所述電容的輸出端連接在一起，三組所述頂部的N型功率開關連接在一起，三組所述底部的N型功率開關連接在一起，三組所述頂部的N型功率開關一起並接有二極體D和電感L1，三組所述底部的N型功率開關一起並接有二極體D和電感L2，所述電感L1和電感L2之間設有電容C,所述採樣電路包括輸出電壓採樣放大和濾波電路、輸入電壓採樣放大和濾波電路和輸入電流採樣放大和濾波電路，所述電源模塊包括控制迴路電源供電電路、IGBT驅動供電電路、模擬信號處理供電電路、採樣模塊中的轉換電路供電電路和DSP28335供電電路。

優選的，所述輸出電壓採樣放大和濾波電路包括電壓傳感器，所述電壓傳感器的輸出端並接有電阻R109、電阻R349和放大器的3號埠，所述電阻R109和電阻R349的輸出端並接地線和放大器的2號埠，所述放大器的7號埠並接有+15V電壓和電容C92，所述電容C92的輸出端接地，所述放大器的4號埠並接有-15V電壓和電容C96，所述電容C96的輸出端並接放大器的5號埠和地線，所述放大器的6號埠串接有電阻R107，所述電阻R107並接有電阻R108和電容C93，所述電阻R108並接有電壓比較器U26A的3號埠和電容C94，所述電容C94的輸出端接地，所述電容C93的輸出端並接有電壓比較器U26A的2號埠和1號埠，所述電壓比較器U26A的8號和4號埠分別連接有+15V電壓和-15V電壓，所述電壓比較器U26A的1號埠串接有電阻R110，所述電阻R110並接有電阻R111和電容C95，所述電阻R111和電容C95的輸出端接地，所述電容C95的輸入端連接電壓比較器U26B的5號埠，所述電壓比較器U26B的6號埠和7號埠連接並一同輸出。

優選的，所述輸出電壓採樣放大和濾波電路的輸出端連接有保護電路，所述保護電路包括電阻R112，所述電阻R112的頂部輸入端並接有+15V電壓和電阻R113，所述電阻R112的底部輸出端並接有電容C97、電壓比較器U27A的3號埠和電壓比較器U27B的5號埠，所述電容C97的輸出端並接有地線和電阻R114，所述電阻R114和電阻R113的輸出端串接，所述電壓比較器U27A的2號埠和電壓比較器U27B的6號埠分別連接交流輸入電壓埠VDCCOM1和VDCCOM2,所述電壓比較器U27A的4號和8號埠分別連接有-15V電壓和+15V電壓，所述電壓比較器U27A的1號埠並接有電阻R97、電壓比較器U27B的7號埠和二極體D7，所述電阻R97的頂部輸入端串接有+15V電壓，所述二極體D7串接有電阻R117，所述電阻R117並接有輸出埠和電阻R122，所述R122的底部輸出端接地。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：通過三相六開關降壓型有源功率因數校正電路圖，具有穩定直流輸出功率因數校正整流器，並且保證輸入電流是正弦波和保持高效率，輸出電感分為L1和L2，並且L1=L2，提供了對稱的正和負輸出軌，為了提供對稱的阻抗衰減，減少傳導共模噪聲電流，在本設計中一個相的上下兩管總是同時開通，同時關閉的，這樣可以使得用DSP控制起來更容易，通過保護電路可以起到過壓保護的作用，該電源裝置具有輸出電壓精度高，輸入電流功率因數高，諧波失真小，輸出電壓低，EMI共模噪聲小等優點，提高了C型傳感器的測量精度。

附圖說明

圖1為本實用新型三相六開關降壓型有源功率因數校正電路圖；

圖2為本實用新型輸出電壓採樣放大和濾波電路圖；

圖3為本實用新型保護電路圖；

圖4為本實用新型輸入電壓採樣放大和濾波電路圖；

圖5為本實用新型輸入電流採樣放大和濾波電路圖；

圖6為本實用新型控制迴路電源供電電路圖；

圖7為本實用新型IGBT驅動供電電路圖；

圖8為本實用新型模擬信號處理供電電路圖；

圖9為本實用新型採樣模塊中的轉換電路供電電路圖；

圖10為本實用新型DSP28335供電電路圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

請參閱圖1至圖10，本實用新型提供一種技術方案：一種用於調節直流偏磁的勵磁電源，包括三相六開關降壓型有源功率因數校正電路，所述三相六開關降壓型有源功率因數校正電路電性連接有採樣電路和電源模塊，所述三相六開關降壓型有源功率因數校正電路包括三相輸入端a、b、c，所述三相輸入端a、b、c分別串接有電感La、Lb、Lc，所述電感La、Lb、Lc均並接有電容和兩組N型功率開關，三組所述電容的輸出端連接在一起，三組所述頂部的N型功率開關連接在一起，三組所述底部的N型功率開關連接在一起，三組所述頂部的N型功率開關一起並接有二極體D和電感L1，三組所述底部的N型功率開關一起並接有二極體D和電感L2，所述電感L1和電感L2之間設有電容C,所述採樣電路包括輸出電壓採樣放大和濾波電路、輸入電壓採樣放大和濾波電路和輸入電流採樣放大和濾波電路，所述電源模塊包括控制迴路電源供電電路、IGBT驅動供電電路、模擬信號處理供電電路、採樣模塊中的轉換電路供電電路和DSP28335供電電路。

其中，所述輸出電壓採樣放大和濾波電路包括電壓傳感器，所述電壓傳感器的輸出端並接有電阻R109、電阻R349和放大器的3號埠，所述電阻R109和電阻R349的輸出端並接地線和放大器的2號埠，所述放大器的7號埠並接有+15V電壓和電容C92，所述電容C92的輸出端接地，所述放大器的4號埠並接有-15V電壓和電容C96，所述電容C96的輸出端並接放大器的5號埠和地線，所述放大器的6號埠串接有電阻R107，所述電阻R107並接有電阻R108和電容C93，所述電阻R108並接有電壓比較器U26A的3號埠和電容C94，所述電容C94的輸出端接地，所述電容C93的輸出端並接有電壓比較器U26A的2號埠和1號埠，所述電壓比較器U26A的8號和4號埠分別連接有+15V電壓和-15V電壓，所述電壓比較器U26A的1號埠串接有電阻R110，所述電阻R110並接有電阻R111和電容C95，所述電阻R111和電容C95的輸出端接地，所述電容C95的輸入端連接電壓比較器U26B的5號埠，所述電壓比較器U26B的6號埠和7號埠連接並一同輸出，所述輸出電壓採樣放大和濾波電路的輸出端連接有保護電路，所述保護電路包括電阻R112，所述電阻R112的頂部輸入端並接有+15V電壓和電阻R113，所述電阻R112的底部輸出端並接有電容C97、電壓比較器U27A的3號埠和電壓比較器U27B的5號埠，所述電容C97的輸出端並接有地線和電阻R114，所述電阻R114和電阻R113的輸出端串接，所述電壓比較器U27A的2號埠和電壓比較器U27B的6號埠分別連接交流輸入電壓埠VDCCOM1和VDCCOM2,所述電壓比較器U27A的4號和8號埠分別連接有-15V電壓和+15V電壓，所述電壓比較器U27A的1號埠並接有電阻R97、電壓比較器U27B的7號埠和二極體D7，所述電阻R97的頂部輸入端串接有+15V電壓，所述二極體D7串接有電阻R117，所述電阻R117並接有輸出埠和電阻R122，所述R122的底部輸出端接地。

工作原理：

（1）、本實用新型通過三相六開關降壓型有源功率因數校正電路圖，具有穩定直流輸出功率因數校正整流器，並且保證輸入電流是正弦波和保持高效率，輸出電感分為L1和L2，並且L1=L2，提供了對稱的正和負輸出軌，為了提供對稱的阻抗衰減，減少傳導共模噪聲電流，在本設計中一個相的上下兩管總是同時開通，同時關閉的，這樣可以使得用DSP控制起來更容易。

（2）、本實用新型通過輸出電壓採樣放大和濾波電路圖，當電壓採集使用電壓傳感器LV25-P採集到電壓經過放大和濾波電路後，傳送到DSP28335中，讓DSP分析和處理。

（3）、本實用新型通過保護電路圖，如果VDCCOM1的電壓超過10V，LM293的輸出電壓會從正電壓跳到負電壓，當檢測到電壓的跳變，系統會停止工作，起到過壓保護的作用。

（4）、本實用新型通過輸入電壓採樣放大和濾波電路圖，當在使用DSP28335的ADC轉換模塊時，DSP28335的A/D的輸入範圍是0到3V,若輸入負電壓或高於3V的電壓就會燒壞A/D模塊，而輸入端的電壓是正弦交流電壓，不能用圖2的電路直接採樣，需要再後端進行電壓處理，如圖4所示，很好的解決了輸入負電壓燒壞A/D模塊的問題，本設計有2個輸入電壓採集模塊，分別用來採集Vab和Vbc，再經過計算得到Ua和Ub。

（5）、本實用新型通過輸入電流採樣放大和濾波電路圖，當電流採集使用電壓傳感器La100-P採集到電壓經過放大和濾波電路後，傳送到DSP28335中，讓DSP分析和處理，同樣，輸入端的電流是正弦交流電流，所以在後端也接了一個轉換電路。

（6）、本實用新型通過控制迴路電源供電電路圖，當輸入24V直流電壓，經過DC/DC變換器TEN5-2411，輸出5V直流電壓。

（7）、本實用新型通過IGBT驅動供電電路圖，當輸入24V直流電壓，經過DC/DC變換器TEN20-2413，輸出15V直流電壓。

（8）、本實用新型通過模擬信號處理供電電路圖，當輸入24V直流電壓，經過DC/DC變換器TEN20-2423，輸出正負15V直流電壓。

（9）、本實用新型通過採樣模塊中的轉換電路供電電路圖,當輸入24V直流電壓，經過DC/DC變換器REF5030I，輸出3V直流電壓。

（10）、本實用新型通過DSP28335供電電路圖，當輸入24V直流電壓，經過LM2596-3.3，輸出3V直流電壓。

儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由所附權利要求及其等同物限定。