2．5V／18KA超導磁體模型線(xiàn)圈電源設計
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時(shí)間：2012-04-01
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
倍流整流電路與全波整流電路相比，減小了變壓器次級繞組電流的有效值；變壓器的利用率高，無(wú)中心抽頭；輸出電感紋波電流相互抵消，可減小輸出電壓紋波；雙電感也更適合于分布式功率耗散的要求。要實(shí)現倍流整流就要求L1和L2的電感值足夠大，同時(shí)要保證L1和L2中電流均等變化。鑒于該開(kāi)關(guān)電源的輸出電流很大，設計有足夠大電感量且同時(shí)能夠流通1 kA以上電流的電感實(shí)現起來(lái)比較困難，所以在設計中不考慮倍流整流，最終選擇全波整流。
4 反饋控制方案
在開(kāi)關(guān)電源系統中由于輸入電壓發(fā)生變化、電源內部元器件因外界環(huán)境的影響而導致性能參數及外部負載發(fā)生變化，或某些突發(fā)事件均會(huì )引起輸出發(fā)生變化。為穩定開(kāi)關(guān)電源的輸出，引進(jìn)反饋信號進(jìn)行誤差放大，然后與基準信號作比較，調節開(kāi)關(guān)管觸發(fā)脈沖的相位，獲取穩定的輸出。
反饋控制模式在實(shí)際應用中分為電壓模式和電流模式。由于主電路中有較大的濾波電容電感，電壓模式對于輸入電壓的變化會(huì )產(chǎn)生相延時(shí)作用。電壓模式輸出電壓發(fā)生變化時(shí)，采樣信號經(jīng)過(guò)誤差放大器的補償電路延時(shí)滯后，才能傳至PWM比較器來(lái)改變觸發(fā)脈沖的相位?；谏鲜鰞蓚€(gè)原因使其對輸入電壓的動(dòng)態(tài)響應速度變慢。提高電壓模式動(dòng)態(tài)響應速度的主要方式是采用雙閉環(huán)控制，即電流模式控制，其控制框圖如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/177629.htm
該電源系統對輸出電流精度要求較高，雙閉環(huán)控制最終跟蹤信號應為輸出電流，所以設計采用電壓環(huán)為內環(huán)，電流反饋環(huán)為外環(huán)，最終達到對電流更加精確地跟蹤控制。
5 整體結構和實(shí)驗分析
圖4示出開(kāi)關(guān)電源設計整體結構圖。通過(guò)上述分析，2．5 V／18 kA模型線(xiàn)圈電源主要結構已經(jīng)很明晰，將3組相同的2．5 V／6 kA的模塊并聯(lián)，實(shí)現18 kA輸出。主結構采用功率二極管進(jìn)行三相整流、全橋逆變電路、全波整流和全橋移相控制。圖中，L1為三相整流功率因數校正電感，R1為軟啟動(dòng)電阻，C1為輸入濾波電容，L2為諧振電感，Tx1～Tx2為12個(gè)高頻變壓器，VD7～VD30為高頻整流管，L3～L4和C3構成輸出LC濾波網(wǎng)絡(luò )，CS1為輸出電流檢測，US1為輸出電壓檢測。經(jīng)過(guò)計算取L1=0．7 mH，C1=6．8 mF，R1=150 Ω，L2=3．4μH，C2=20μF，L3=0．8 μH，C3=0．7 F，變壓器的變比為8：1。
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