恆流源充電二極體放電的開關式互感值測量方法
2024-03-05 20:53:15
專利名稱：恆流源充電二極體放電的開關式互感值測量方法
技術領域：
本發明涉及一種互感值測量方法，特別涉及一種恆流源充電二極體放電的開關式互感值測量方法。
背景技術：
目前互感器和變壓器都習慣用交流正弦方式去定義和分析，變壓器主要按交流理 想變壓器和變壓器模型去分析特性，不常用互感的概念。互感器、變壓器和電機的繞組廣泛用於DC_DC開關電路，需要一種相應的開關方式的測量互感器和變壓器中的互感值及其開關特性的方法。目前互感值測量方法的測量精度較低。
發明內容
本發明的目的是為了解決目前互感值測量方法的測量精度較低的問題，提供一種恆流源充電二極體放電的開關式互感值測量方法。本發明的恆流源充電二極體放電的開關式互感值測量方法，它是基於開關電路實現的，所述開關電路包括電流源Is、二極體D和電子開關S ;電流源Is的電流輸入端接供電電源VCC的正極，電流源Is的電流輸出端同時與電子開關S的一端連接，電子開關S的另一端同時與二極體D的陰極和被測互感器原邊線圈的同名端連接，二極體D的陽極與被測互感器原邊線圈的異名端同時接供電電源VCC的電源地；被測互感器的副邊線圈開路。所述開關電路的測量方法包括如下步驟步驟一控制電子開關S閉合，電流源Is向被測互感器的原邊線圈充電，使被測互感器中的原邊線圈的電流i與電流源Is的額定電流Is相等；步驟二 控制電子開關S斷開，被測互感器的原邊線圈放電，當被測互感器的原邊線圈兩端的電壓U1等於二極體D的壓降Udp時，測得時間tD，該時間即為二極體D穩定正嚮導通時間tD，在所述時間tD內，被測互感器的原邊線圈線性放電電流從初值工^^變化到終值I2;步驟三當二極體D穩定放電時，測得被測互感器的副邊線圈兩端的開路電壓U2 ；步驟四根據所述被測互感器的副邊線圈兩端的開路電壓U2、被測互感器的原邊線圈的線性放電電流的初值I1、被測互感器的原邊線圈的線性放電電流的終值I2和二極體
U
D穩定正嚮導通時間tD，利用公式求被測互感器的互感值M。
權利要求
1.恆流源充電二極體放電的開關式互感值測量方法，其特徵在於， 它是基於開關電路實現的，所述開關電路包括電流源Is、二極體D和電子開關S ；電流源Is的電流輸入端接供電電源VCC的正極，電流源Is的電流輸出端同時與電子開關S的一端連接，電子 開關S的另一端同時與二極體D的陰極和被測互感器原邊線圈的同名端連接，二極體D的陽極與被測互感器原邊線圈的異名端同時接供電電源VCC的電源地；被測互感器的副邊線圈開路。
所述開關電路的測量方法包括如下步驟 步驟一控制電子開關S閉合，電流源Is向被測互感器的原邊線圈充電，使被測互感器中的原邊線圈的電流i與電流源Is的額定電流Is相等； 步驟二 控制電子開關S斷開，被測互感器的原邊線圈放電，當被測互感器的原邊線圈兩端的電壓U1等於二極體D的壓降Udp時，測得時間tD，該時間即為二極體D穩定正嚮導通時間tD，在所述時間tD內，被測互感器的原邊線圈線性放電電流從初值I1=Is變化到終值 步驟三當二極體D穩定放電時，測得被測互感器的副邊線圈兩端的開路電壓U2 ；步驟四根據所述被測互感器的副邊線圈兩端的開路電壓U2、被測互感器的原邊線圈的線性放電電流的初值I1、被測互感器的原邊線圈的線性放電電流的終值I2和二極體D穩定正嚮導通時間tD，利用公式
2.根據權利要求I所述的恆流源充電二極體放電的開關式互感值測量方法，其特徵在於，用示波器監測被測互感器的原邊線圈兩端的電壓U1波形，得出時間tD和被測互感器的副邊線圈兩端的開路電壓U2。
3.恆流源充電二極體放電的開關式互感值測量方法，其特徵在於， 它基於橋式雙向開關電路實現的， 所述橋式雙向開關電路包括電流源Is、第一二極體D2、第二二極體D4、電子開關SI、電子開關S2、電子開關S3和電子開關S4 ； 電流源Is的電流輸入端接供電電源VCC的正極，電流源Is的電流輸出端同時與電子開關SI和電子開關S3的一端連接，電子開關SI的另一端同時與第一二極體D2的陰極和電子開關S2的一端連接，電子開關S3的另一端同時與第二二極體D4的陰極和電子開關S4的一端連接，電子開關S2的另一端、電子開關S4的另一端、第一二極體D2的陽極和第二二極體D4的陽極同時接供電電源VCC的電源地；被測互感器的原邊線圈兩端分別與第一二極體D2的陰極和第二二極體D4的陰極連接；被測互感器的副邊線圈開路； 所述互感值測量方法包括如下步驟 步驟一對被測互感器的原邊線圈正向充放電時的測量互感值Mxl ； 步驟二 對被測互感器的原邊線圈被測互感器反向充放電時的測量互感值Mx2 ； 步驟三根據步驟一測得互感值Mxl和步驟二測得的互感值Mx2，根據公式
4.根據權利要求3所述的恆流源充電二極體放電的開關式互感值測量方法，其特徵在於，所述步驟一中對被測互感器的原邊線圈正向充放電時的測量互感值Mxl的過程包括如下步驟 步驟I :控制電子開關SI和電子開關S4閉合，電子開關S2和電子開關S3斷開，電流源I s向被測互感器的原邊線圈正向充電，使被測互感器的原邊線圈中的電流i與電流源I s的額定電流Is相等； 步驟2 :控制電子開關SI斷開，被測互感器的原邊線圈正向放電，當被測互感器的原邊線圈兩端的電壓U1等於第一二極體D2的正向壓降Udp時，測得時間tD，該時間即為第一二極體D2穩定正嚮導通時間tD，在所述時間tD內，被測互感器的原邊線圈的線性放電電流從初值I1=Is變化到終值I2 ；步驟3 :當第一二極體D2穩定放電時，測得被測互感器的副邊線圈兩端的開路電壓U2 ；步驟4:根據所述被測互感器的副邊線圈兩端的開路電壓U2、被測互感器的原邊線圈的線性放電電流的初值I1=Is'被測互感器的原邊線圈的線性放電電流的終值I2和第一二極 管D2穩定正嚮導通時間tD，利用公式
5.根據權利要求3所述的恆流源充電二極體放電的開關式互感值測量方法，其特徵在於，所述步驟二中對被測互感器的原邊線圈反向充放電時的測量互感值Mx2的過程包括如下步驟 步驟5 :控制電子開關S2和電子開關S3閉合，電子開關SI和電子開關S4斷開，電流源I s向被測互感器的原邊線圈反向充電，使被測互感器的原邊線圈中的電流i與電流源I s的額定電流Is相等； 步驟6 :控制電子開關S3斷開，被測互感器的原邊線圈反向放電，當被測互感器的原邊線圈兩端的電壓U1等於第二二極體D4的正向壓降Udp時，測得時間tD，該時間即為第二二極體D4穩定正嚮導通時間tD，在所述時間tD內，被測互感器的原邊線圈的線性放電電流從初值I1=Is變化到終值I2 ； 步驟7 :當第二二極體D4穩定放電時，測得被測互感器的副邊線圈兩端的開路電壓Ul2; 步驟8 :根據所述被測互感器的副邊線圈兩端的開路電壓隊2、被測互感器的原邊線圈的線性放電電流的初值I1=Is、被測互感器的原邊線圈的線性放電電流的終值I2和第二二 極管D4穩定正嚮導通時間tD，利用公式
全文摘要
恆流源充電二極體放電的開關式互感值測量方法，涉及一種測量方法，為了解決目前電感值測量方法的測量精度較低且複雜的問題。它分別基於開關電路、橋式雙向開關電路實現的。利用電子開關控制對被測互感器的原邊線圈進行充放電，當被測互感器的原邊線圈兩端電壓u1等於並聯在被測電感兩端的二極體D的壓降UDP時，測得時間tD；再測得二極體D穩定放電時被測互感器的副邊線圈開路電壓，在所述時間tD內，被測電感的線性放電電流從初值I1變化到終值I2，利用公式求被測互感器的互感值Mx。它用於測互感器的電感值。
文檔編號G01R31/00GK102768316SQ20121026924
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者初永良, 周修理, 楊方, 歐陽斌林, 秦亮亮, 辛苗 申請人:東北農業大學