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脫硫脫硝電源中高頻高壓交流電源的實(shí)現

作者： 時(shí)間：2012-03-11 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏
3 控制及驅動(dòng)電路設計

　　電路所要求的脫硫脫硝電源是在高壓直流電源上疊加高頻高壓交流電源，控制電路框圖如圖
5所示?？刂泼}沖的產(chǎn)生采用開(kāi)關(guān)電源的集成控制芯片1524，從1524芯片輸出兩路互補的控制脈沖，經(jīng)驅動(dòng)芯片Ι隔離放大后驅動(dòng) 。利用門(mén)電路及單穩觸發(fā)電路可得到全橋移相控制的另外兩路脈沖，經(jīng)驅動(dòng)芯片Ⅱ隔離放大后驅動(dòng)
?？刂菩盘柕念l率可以通過(guò)1524芯片的
和
確定；占空比則由同相/反相輸入端調節；信號間的移相范圍通過(guò)單穩態(tài)觸發(fā)電路的
和
調節。


圖5 控制電路框圖

　　圖5中驅動(dòng)芯片Ι、Ⅱ采用西門(mén)康公司生產(chǎn)的SKHI22A驅動(dòng)模塊，該模塊通用于半橋、全橋以及三相全橋拓撲，其外圍電路元件少，使用方便，具有死區互鎖、欠壓及短路保護等功能，是一種性能優(yōu)異的驅動(dòng)電路。通過(guò)調節輸出端的
和
可以匹配IGBT的開(kāi)通和關(guān)斷速度，在阻值不超過(guò)其極限范圍時(shí)，阻值越小，開(kāi)通和關(guān)斷速度越快。SKHI22A驅動(dòng)模塊具有短路保護功能，通過(guò)檢測IGBT的C、E兩端電壓，當電路發(fā)生故障，即IGBT短路時(shí)給出故障信號，把故障信號引入控制電路，封鎖IGBT的驅動(dòng)脈沖。實(shí)驗證明該驅動(dòng)模塊使用簡(jiǎn)單、可靠，具有優(yōu)良的驅動(dòng)和保護性能。

4 實(shí)驗結果

　　在脫硫脫硝系統實(shí)驗中，當反應器的電暈線(xiàn)間距為 時(shí)，將基礎直流高壓加到20KV，交流電壓的峰峰值加到10KV時(shí)，脫硫效果比較理想。從工作原理的分析中可知，調整電感使感抗小于容抗，可使電路工作在容性狀態(tài)下。當開(kāi)關(guān)頻率為20KHz，電感值為35.5uH，變壓器的漏感為5uH時(shí)，電路感抗
；實(shí)驗中采用的變壓器變比為N=27.58，負載的電容值為900pH，從原邊側看電路的容抗為：
，電路總阻抗為
，并呈容性。在該條件下，逆變輸出電壓
和電流
的實(shí)驗波形如圖6所示（測量所用電流探頭為10mV/1A）。從實(shí)驗波形計算的電路阻抗和理論計算值基本吻合。此時(shí)，變壓器原邊電壓波形如圖7所示，其峰峰值可達到420V，則在負載上可以得到峰峰值為11KV以上的交流高壓，滿(mǎn)足交流電壓峰峰值為10KV的設計要求。由圖6可以看出，在容性狀態(tài)下，IGBT在零電流零電壓條件下關(guān)斷，卻在大電流大電壓條件下開(kāi)通，因此開(kāi)通損耗較大。


圖6 容性狀態(tài)下逆變輸出電壓
和電流波形



圖7 容性狀態(tài)下變壓器原邊電壓電流波形

　　通過(guò)改變電感
的參數也可使電路工作在感性狀態(tài)下，實(shí)驗中當電感值為112uH時(shí)，分別計算感抗和容抗，電路總阻抗呈感性。此時(shí)逆變輸出電壓電流的實(shí)驗波形如圖8所示?？梢钥闯龃藭r(shí)IGBT在大電流情況下關(guān)斷，但在零電流條件下開(kāi)通，關(guān)斷損耗較大。


圖8 感性狀態(tài)下逆變輸出電壓和電流



圖9 全橋移相控制軟開(kāi)關(guān)下逆變輸出電壓和電流

　

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