專利名稱：一種大電流互感器校驗(yàn)用直流電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大電流互感器校驗(yàn)用直流電源。
背景技術(shù)：
隨著國內(nèi)高壓直流輸電工程的增多，對(duì)大電流互感器校驗(yàn)用直流電源提出了新的要 求。不僅要求此類電源的輸出電流能夠在幾安至一萬安的大范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，而且還要 保證輸出電流的高精度、高穩(wěn)定度，同時(shí)為了滿足現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的需求，還要保證此類電源 體積小、重量輕、可靠性高。然而目前還沒有滿足上述全部要求的直流電源。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種精度更高的大電流互感器校驗(yàn)用直流電源。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 一種大電流互感器校驗(yàn)用直流電源，其特征在于包括 四部分，全控整流模塊、逆變模塊、高頻變壓器和不控整流模塊依次電連接，逆變模塊 并聯(lián)在高頻變壓器的原邊，高頻變壓器的副邊并聯(lián)在不控整流模塊的交流側(cè)；
所述的全控整流模塊包括一個(gè)三相PWM整流電路和一個(gè)由電容組成的濾波器；該 三相PWM整流電路包括六個(gè)功率開關(guān)管；濾波器并聯(lián)在PWM整流電路的直流側(cè)。其 中，三相PWM整流電路用于將從系統(tǒng)獲取的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，并使系統(tǒng)側(cè)電流畸 變減小且功率因素接近為l;濾波器并聯(lián)在PWM整流電路的直流側(cè)，用于濾出輸出電 壓中的高頻諧波成分；
所述的逆變模塊采用移相全橋軟開關(guān)逆變電路，包括四個(gè)功率開關(guān)管、并聯(lián)在四個(gè) 功率開關(guān)管上的四個(gè)電容和一個(gè)諧振電感，該模塊用于從全控整流模塊獲取直流電，并
將其轉(zhuǎn)換成高頻方波后從交流輸出側(cè)輸出；
所述的不控整流模塊采用倍流整流電路，包括兩個(gè)大功率快恢復(fù)二極管、兩個(gè)濾波 電感和一個(gè)濾波電容，倍流整流電路將高頻變壓器副邊輸出的高頻方波轉(zhuǎn)換成直流電。
如上所述的大電流互感器校驗(yàn)用直流電源，其特征在于所述的全控整流模塊和逆 變模塊中使用的功率開關(guān)管為絕緣柵極雙極性晶閘管、門極關(guān)斷晶閘管、集成門極換向 晶閘管中的任何一種。本實(shí)用新型的有益效果是同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高精度、高穩(wěn)定度；連續(xù)可調(diào)、轉(zhuǎn)換效率高; 體積小、重量輕；交流電源電流畸變減小，功率因數(shù)接近l;成本降低。
高精度、高穩(wěn)定度采用的倍流整流電路使輸出直流電流紋波更小，可以達(dá)到0.5%;
連續(xù)可調(diào)、轉(zhuǎn)換效率高逆變模塊采用了移相全橋逆變電路，通過改變占空比，實(shí) 現(xiàn)對(duì)輸出電流的連續(xù)可調(diào)，同時(shí)該電路實(shí)現(xiàn)了功率器件的零電壓零電流開關(guān)，減小了開 關(guān)損耗和電磁干擾；
體積小、重量輕由于采用了高頻變壓器，直流源體積和重量是同等性能的傳統(tǒng) 直流源30%;
交流電源電流畸變減小，功率因數(shù)接近l:由于采用了高頻PWM整流電路，使得 該電源對(duì)電網(wǎng)的諧波污染小且可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)的功率因素接近為1;
成本降低濾波電感、濾波電容體積變小，使總體成本大為降低。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的大電流互感器校驗(yàn)用直流電源的電路原理圖。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型實(shí)施例的大電流互感器校驗(yàn)用直流電源，其主電路圖如圖1所示，該大 電流互感器校驗(yàn)用直流電源包括四個(gè)部分，依次為全控整流模塊、逆變模塊、高頻變壓 器和不控整流模塊。
(1) 全控整流模塊，該模塊包括一個(gè)由六個(gè)功率開關(guān)管(Tl-T6)和并聯(lián)在六個(gè)功 率開關(guān)管上的二極管(Dl-D6)組成的三相整流橋、 一個(gè)由電容CO組成的濾波器。其 中六個(gè)功率開關(guān)管構(gòu)成三相PWM整流電路，按正弦脈沖寬度SPWM方法控制其開關(guān)， 實(shí)現(xiàn)高頻PWM整流，將從系統(tǒng)獲取的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，然后經(jīng)過電容CO濾除輸 出電壓中的高頻諧波成分。
(2) 逆變模塊，該模塊包括一個(gè)由四個(gè)功率開關(guān)管(T7-T10)、并聯(lián)在四個(gè)功率開 關(guān)管上的四個(gè)二極管(D7-D10)、并聯(lián)在四個(gè)功率開關(guān)管上的四個(gè)電容(Cl-C4)及一 個(gè)諧振電感LO組成的移相全橋軟開關(guān)逆變電路。功率開關(guān)管T7、 T8驅(qū)動(dòng)信號(hào)互補(bǔ)但 有一死區(qū)時(shí)間，功率開關(guān)管T9、 T10驅(qū)動(dòng)信號(hào)互補(bǔ)，也有同樣的死區(qū)時(shí)間。功率開關(guān)管T10(或T9)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)比功率開關(guān)管T7(或T8)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)滯后時(shí)間t。在開關(guān)器件關(guān) 斷、開通的過程中，四個(gè)電容(Cl-C4)與諧振電感L0諧振，實(shí)現(xiàn)開關(guān)過程中無開關(guān) 損耗。該模塊將整流模塊輸出的直流電壓逆變成高頻方波，然后經(jīng)過隔直電容C5后， 輸入到高頻變壓器的原方。
(3) 高頻變壓器，該高頻變壓器T為降壓變壓器，其原方接逆變模塊輸出側(cè)，其 副邊接不控整流模塊中倍流整流電路的輸入側(cè)。
(4) 不控整流模塊，該模塊包括一個(gè)倍流整流電路和一個(gè)濾波電容C6，其中倍流 整流電路包括兩個(gè)大功率快恢復(fù)二極管(Dll、 D12)和兩個(gè)濾波電感Ll、 L2。其中 L1=L2。倍流整流電路中的濾波電感L1、 L2可以和高頻變壓器T共用一個(gè)磁芯，這樣 就可以進(jìn)一步減小電源體積。倍流整流電路輸出的直流電流經(jīng)過濾波電容C6濾除高頻 諧波成分后接入負(fù)載。
全控整流模塊和逆變模塊中使用的功率開關(guān)管為絕緣柵極雙極性晶閘管、門極關(guān)斷 晶閘管、集成門極換向晶閘管中的任何一種。
權(quán)利要求1. 一種大電流互感器校驗(yàn)用直流電源，其特征在于包括四部分，全控整流模塊、逆變模塊、高頻變壓器和不控整流模塊依次電連接，逆變模塊并聯(lián)在高頻變壓器的原邊，高頻變壓器的副邊并聯(lián)在不控整流模塊的交流側(cè)；所述的全控整流模塊包括一個(gè)三相PWM整流電路和一個(gè)由電容組成的濾波器；該三相PWM整流電路包括六個(gè)功率開關(guān)管；濾波器并聯(lián)在PWM整流電路的直流側(cè)。其中，三相PWM整流電路用于將從系統(tǒng)獲取的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，并使系統(tǒng)側(cè)電流畸變減小且功率因素接近為1；濾波器并聯(lián)在PWM整流電路的直流側(cè)，用于濾出輸出電壓中的高頻諧波成分；所述的逆變模塊采用移相全橋軟開關(guān)逆變電路，包括四個(gè)功率開關(guān)管、并聯(lián)在四個(gè)功率開關(guān)管上的四個(gè)電容和一個(gè)諧振電感，該模塊用于從全控整流模塊獲取直流電，并將其轉(zhuǎn)換成高頻方波后從交流輸出側(cè)輸出；所述的不控整流模塊采用倍流整流電路，包括兩個(gè)大功率快恢復(fù)二極管、兩個(gè)濾波電感和一個(gè)濾波電容，倍流整流電路將高頻變壓器副邊輸出的高頻方波轉(zhuǎn)換成直流電。
2、 如權(quán)利要求1所述的大電流互感器校驗(yàn)用直流電源，其特征在于所述的全控整流模塊和逆變模塊中使用的功率開關(guān)管為絕緣柵極雙極性晶閘管、門極關(guān)斷晶閘管、 集成門極換向晶閘管中的任何一種。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種大電流互感器校驗(yàn)用直流電源，其特征在于包括四部分，全控整流模塊、逆變模塊、高頻變壓器和不控整流模塊依次電連接，逆變模塊并聯(lián)在高頻變壓器的原邊，高頻變壓器的副邊并聯(lián)在不控整流模塊的交流側(cè)。本實(shí)用新型同時(shí)實(shí)現(xiàn)了輸出電流的紋波系數(shù)小于0.5％；輸出電流在大范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)；體積、重量減小；成本大為降低，滿足了電力系統(tǒng)中對(duì)大電流互感器校驗(yàn)的需求。
文檔編號(hào)G01R35/02GK201259535SQ20082019103
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者妍 何, 飛 劉, 冰 張, 進(jìn) 邱 申請(qǐng)人:國網(wǎng)武漢高壓研究院