三環(huán)并聯(lián)控制的電性源發(fā)射機及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種三環(huán)并聯(lián)控制的電性源發(fā)射機及控制方法，是由三相交流發(fā)電機經(jīng)三相整流濾波電路、全橋逆變電路、高頻隔離變壓器、全橋整流電路、濾波電感、濾波電容器、脈沖電流發(fā)生器與大地負(fù)載連接，主控制器分別與全橋逆變電路、電流環(huán)檢測電路、電壓環(huán)檢測電路、脈沖電流環(huán)檢測電路和脈沖電流發(fā)生器連接構(gòu)成。彌補了單一電流環(huán)無法適應(yīng)寬頻范圍內(nèi)大地負(fù)載特性變化的缺點，實現(xiàn)了輸出電流實時控制，提高了高頻時的控制精度。大幅度縮小了發(fā)射機體積，減輕了發(fā)射機重量，減少了元器件數(shù)量，使發(fā)射機更加便攜。隔離電壓大于發(fā)射機最大工作電壓的2倍，保證了設(shè)備和操作人員的安全，同時防止信號之間干擾，使儀器工作更加穩(wěn)定可靠。
【專利說明】三環(huán)并聯(lián)控制的電性源發(fā)射機及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種地球物理勘探中的電法儀器，尤其是適用于發(fā)射脈沖電流頻率為nX KT1Hz?nX IO1Wk,發(fā)射脈沖電流幅值在幾十安培，接地電極阻抗為10?80 Ω，相隔距離在0.5km一 3km之間的電磁發(fā)射機。
【背景技術(shù)】:
[0002]在地球物理勘探方法中，可控源音頻大地電磁法(Controlled SourceAudio-frequency MagnetotelIuric,CSAMT)因工作效率、探測精度及橫向和縱向分辨率較高而被廣泛應(yīng)用于金屬礦探測、地?zé)豳Y源勘查、煤田和油氣構(gòu)造勘查等領(lǐng)域。CSAMT采用電磁發(fā)射機形成人工場源，向目標(biāo)區(qū)域發(fā)送電磁波場，通過接收機檢測電場和磁場信號來探測地下結(jié)構(gòu)。對于CSAMT電磁探測方法，當(dāng)發(fā)射機負(fù)載為電感線圈時，稱為磁性源CSAMT，當(dāng)發(fā)射機負(fù)載為接地電極時，稱之為電性源CSAMT，對應(yīng)的發(fā)射機稱之為電性源發(fā)射機。電性源發(fā)射機負(fù)載為大地負(fù)載，包括接地電極和連接兩個接地電極之間的導(dǎo)線，通常兩個接地電極相距I?3km，阻抗為10?80 Ω，因工作地區(qū)和接地條件的改變而不同，兩個電極通過金屬導(dǎo)線與發(fā)射機連接，導(dǎo)線等效電感為I?8mH，等效電阻為I?10 Ω，因?qū)Ь€的材質(zhì)和鋪設(shè)形狀不同而改變。采用電性源CSAMT方法時，發(fā)射機向I?3km的接地導(dǎo)線中發(fā)射幅值恒定的雙極性脈沖電流形成人工諧變場源，通常發(fā)射功率可以達(dá)到幾十千瓦，收發(fā)距達(dá)至IJ十幾km，發(fā)射頻率為ηX KT1Hz到ηX IO3Hz。電性源CSAMT通過改變大地負(fù)載中脈沖電流的頻率，可以實現(xiàn)不同深度的探測。在野外工程應(yīng)用中，電性源發(fā)射機用于向大地負(fù)載發(fā)射頻率、波形可變的脈沖電流。
[0003]當(dāng)向大地負(fù)載發(fā)射不同頻率的脈沖電流波形時，接地電極呈現(xiàn)以下特性:a)電流正負(fù)脈沖對應(yīng)的接地電極阻抗不相等；b)正負(fù)電流脈沖進(jìn)行切換之后，接地電極阻抗有一定的變化，先為低阻，后為高阻；c)接地電極阻抗隨著工作時間的增長會因產(chǎn)生的熱能而變大。
[0004]同時，當(dāng)探測地下淺層區(qū)域時，發(fā)射機向大地負(fù)載發(fā)射高頻電流脈沖波形，導(dǎo)線電感感抗隨著脈沖電流頻率的增大而迅速增大，大地負(fù)載上流過較大的無功功率，導(dǎo)線電感阻抗呈現(xiàn)以下特性:a)在低頻時導(dǎo)線電感感抗遠(yuǎn)小于接地電極阻抗；b)在高頻時與接地電極感抗接近或者大于接地電極阻抗。
[0005]另外，考慮施工效率問題，電性源發(fā)射機通常放置在道路附近，連接接地電極的導(dǎo)線通常沿道路鋪設(shè)，可能跨越人文環(huán)境復(fù)雜地區(qū)，導(dǎo)線可能因為人為因素造成突然開路現(xiàn)象。
[0006]在實際測量過程中，為了保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，要求發(fā)射機能夠根據(jù)大地負(fù)載的變化對發(fā)射電流進(jìn)行實時調(diào)節(jié)和控制，在特定頻率下脈沖電流的正極和負(fù)極幅值恒定且相等，發(fā)射電流的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性對獲得數(shù)據(jù)的可信度、地質(zhì)解釋的精準(zhǔn)度起著關(guān)鍵作用，同時為了保證儀器和周圍人員的安全，要求電性源發(fā)射機和輸出導(dǎo)線不能形成較高的過沖電壓。[0007]常規(guī)電性源發(fā)射機，采用的控制方法主要包括單一電壓閉環(huán)控制方法、單一電流閉環(huán)控制方法和電流內(nèi)環(huán)電壓外環(huán)的雙閉閉環(huán)控制方法。單一電壓閉環(huán)控制方法通過保持脈沖電流發(fā)生器母線電壓恒定的方法來實現(xiàn)大地負(fù)載電流幅值恒定，該方法無法適應(yīng)大地負(fù)載阻抗值的改變。單一電流環(huán)的控制原理包括兩類:一類是通過控制濾波電感上的輸出電流平均值值恒定來間接保證大地負(fù)載電流幅值恒定，該方法可以適應(yīng)低頻時大地負(fù)載接地電極阻抗值的變化，但是無法適應(yīng)頻率改變引起的導(dǎo)線電感阻抗值的變化，其原因在于:在高頻時，導(dǎo)線電感阻抗值增大，大地負(fù)載中無功功率增加，導(dǎo)致濾波電感上電流平均值與大地負(fù)載上的脈沖電流有效值相差較大，從而使電流環(huán)失去對大地負(fù)載上脈沖電流的控制作用，使發(fā)射機處于開環(huán)狀態(tài)，輸出端始終處于最高電壓，無法適應(yīng)負(fù)載變化，無穩(wěn)流效果；另一類是直接控制流過大地負(fù)載上的脈沖電流，該方法可以對大地負(fù)載上的脈沖電流進(jìn)行實時監(jiān)測，但是需要對脈沖電流進(jìn)行整流濾波變換后才能形成反饋控制信號，存在著響應(yīng)速度慢的固有特性，該特性可能導(dǎo)致發(fā)射機中半導(dǎo)體開關(guān)器件瞬時過載現(xiàn)象，進(jìn)而燒毀器件，使發(fā)射機產(chǎn)生致命性損傷。電流內(nèi)環(huán)電壓外環(huán)的雙閉環(huán)控制方法可以適應(yīng)低頻時大地負(fù)載接地電極阻抗值的變化，也可以避免高頻時直流電源輸出端產(chǎn)生過高的電壓，但是無法適應(yīng)高頻時導(dǎo)線電感感抗值的增加，無法對大地負(fù)載上的電流進(jìn)行控制，另外該控制方法中，電流環(huán)串聯(lián)于電壓環(huán)之中，在進(jìn)行電壓外環(huán)設(shè)計時，參數(shù)需要根據(jù)電流內(nèi)環(huán)進(jìn)行確定，受限制因素較多，導(dǎo)致電路參數(shù)設(shè)計復(fù)雜，電路調(diào)試?yán)щy。
[0008]CN201146485Y提出了一種產(chǎn)生寬恒幅交流方波電流的頻域電磁發(fā)射裝置，該裝置采用嵌位電壓源調(diào)節(jié)高頻交流方波電流的換向過程，采用恒流電感、“能量補充電路”，通過滯環(huán)控制的方法實現(xiàn)負(fù)電流幅值恒定，屬于單一電流閉環(huán)控制方法。該裝置要求負(fù)載為感性負(fù)載，要求線圈電阻和電感值較小，無法適用于向大地負(fù)載提供大功率的脈沖電流。
[0009]CN102510233A公布了一種多功能電流脈沖發(fā)射機及控制方法，該發(fā)明通過兩檔直流電源對輸出電壓進(jìn)行粗調(diào)，通過降壓斬波穩(wěn)流電路控制流過負(fù)載的電流幅值，通過嵌位電路來控制電流脈沖的換向過程。該發(fā)明通過不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分別進(jìn)行獨立的穩(wěn)壓控制和穩(wěn)流控制，屬于單一穩(wěn)壓閉環(huán)控制和單一穩(wěn)流控制相串聯(lián)的控制方法。該方法可以適應(yīng)低頻時大地負(fù)載接地電極阻抗值的變化，但是無法適應(yīng)高頻時導(dǎo)線電感感抗值的變化，在高頻時，隨著大地負(fù)載無功功率的增加，降壓斬波穩(wěn)流電路無法對大地負(fù)載上電流值的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。另外，裝置采用兩檔直流電源、降壓斬波穩(wěn)流電路和嵌位電路對大地負(fù)載上的輸出電流進(jìn)行控制，采用器件較多，成本較高，設(shè)計和研發(fā)周期較長。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0010]本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電性源發(fā)射機三環(huán)并聯(lián)控制裝置；
[0011]本發(fā)明的另一目的是提供一種電性源發(fā)射機三環(huán)并聯(lián)控制方法。
[0012]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0013]三環(huán)并聯(lián)控制的電性源發(fā)射機，是由三相交流發(fā)電機I經(jīng)三相整流濾波電路2、全橋逆變電路3、高頻隔離變壓器4與全橋整流電路5連接，全橋整流電路5的正輸出端經(jīng)濾波電感6、濾波電容器7、脈沖電流發(fā)生器8與大地負(fù)載9的正極連接，全橋整流電路5的負(fù)輸出端經(jīng)濾波電容7、脈沖電流發(fā)生器8與大地負(fù)載9的負(fù)極連接，濾波電感6的輸出端經(jīng)電流環(huán)檢測電路11與主控制器10連接，濾波電容7的輸出端經(jīng)電壓環(huán)檢測電路12與主控制器10連接，脈沖電流發(fā)生器8的正極經(jīng)脈沖電流環(huán)檢測電路13與主控制器10連接，主控制器10分別與全橋逆變電路3和脈沖電流發(fā)生器8連接構(gòu)成。
[0014]電流環(huán)檢測電路11是由直流電流傳感器11-1與電流環(huán)放大調(diào)理電路11-2連接構(gòu)成；電壓環(huán)檢測電路12是由直流電壓傳感器12-1與電壓環(huán)放大調(diào)理電路12-2連接構(gòu)成；脈沖電流環(huán)檢測電路13是由交流電流傳感器13-1經(jīng)過脈沖電流環(huán)放大調(diào)理電路13-2與脈沖電流環(huán)有效值轉(zhuǎn)換電路13-3連接構(gòu)成，電流環(huán)檢測電路11、電壓環(huán)檢測電路12、脈沖電流環(huán)檢測電路13構(gòu)成三環(huán)并聯(lián)檢測電路，三環(huán)并聯(lián)檢測電路與濾波電感6、濾波電容
7、脈沖電流發(fā)生器8進(jìn)行電壓隔離，隔離電壓等級不低于電性源發(fā)射機最大工作電壓U-的2倍。
[0015]所述的主控制器是10由微處理器單元10-1分別與三環(huán)PWM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元10-2、三環(huán)PWM驅(qū)動波形選擇單元10-3、逆變?nèi)珮蚋綦x驅(qū)動單元10-4、脈沖發(fā)生器隔離驅(qū)動單元10-5、工作參數(shù)設(shè)置單元10-6和工作狀態(tài)顯示單元10-7連接，三環(huán)PWM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元10-2經(jīng)過三環(huán)PWM驅(qū)動波形選擇單元10-3與逆變?nèi)珮蚋綦x驅(qū)動單元10-4連接構(gòu)成，
[0016]所述的三環(huán)P WM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元IO - 2包括電流環(huán)P WM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元
10-2A、電壓環(huán)PWM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元10-2B和脈沖電流環(huán)PWM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元10-2C，其中電流環(huán)PWM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元10-2A是由電流環(huán)零極點補償電路A-1與電流環(huán)PWM波形產(chǎn)生電路A-2連接構(gòu)成，電壓環(huán)PWM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元10-2B是由2電壓環(huán)零極點補償電路B-1與電壓環(huán)PWM波形產(chǎn)生電路B-2連接構(gòu)成，脈沖電流環(huán)PWM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元10-2C是由脈沖電流環(huán)零極點補償電路C-1與脈沖電流環(huán)PWM產(chǎn)生電路C-2連接構(gòu)成。
[0017]主控制器10與全橋逆變電路3、脈沖電流發(fā)生器8進(jìn)行電壓隔離，隔離電壓等級不低于電性源發(fā)射機最大工作電壓Umax的2倍。`
[0018]一種三環(huán)并聯(lián)控制的電性源發(fā)射機的控制方法，包括以下步驟:
[0019]A、參數(shù)設(shè)置:包括發(fā)射脈沖電流頻率范圍、脈沖電流波形、接地電極導(dǎo)線長度1、接地電極阻抗值R、電性源發(fā)射機正常工作電壓U和最大工作電壓Umax ；
[0020]B、主控制器軟啟動，主控制器10根據(jù)設(shè)置的參數(shù)發(fā)射脈沖電流頻率范圍和脈沖電流波形，產(chǎn)生脈沖驅(qū)動波形，控制脈沖電流發(fā)生器8向大地負(fù)載9發(fā)射脈沖電流；
[0021]C、主控制器10根據(jù)設(shè)置的參數(shù)，確定電性源發(fā)射機的轉(zhuǎn)折頻率&、限定電壓Uset、目標(biāo)發(fā)射電流Isrt，同時給定電流環(huán)參考信號Iitof、、電壓環(huán)參考信號Uref和脈沖電流環(huán)參考信號Itof，并將其傳送至內(nèi)部的脈沖寬度調(diào)制(PWM)單元；
[0022]D、主控制器10通過三環(huán)檢測電路實時檢測流過濾波電感6中電流i。的平均值Iav、濾波電容7兩端輸出電壓U。的平均值Uav和脈沖電流發(fā)生器8輸出脈沖電流k的有效值IKMS，IAref> Uref和Itof分別與IAV、UAV, Iems的反饋信號IAF、UF、Ibf做差后，經(jīng)脈沖寬度調(diào)制(PWM)單元產(chǎn)生PWM驅(qū)動波形，其中i。、^為瞬時值，IAV、UAV為平均值，Iems為有效值，IAF、Uf和Ibf為三環(huán)檢測電路輸出的反饋信號；
[0023]E、主控制器10根據(jù)發(fā)射機的輸出狀態(tài)參數(shù)，按照特定的控制規(guī)則，選擇輸出不同控制環(huán)路產(chǎn)生的PWM驅(qū)動波形，來控制全橋逆變電路3中開關(guān)管的導(dǎo)通時間，通過調(diào)節(jié)開關(guān)管的占空比來調(diào)節(jié)并穩(wěn)定不同發(fā)射頻率下流過大地負(fù)載9上的脈沖電流k的幅值。
[0024]步驟C所述的過程包括以下子步驟:[0025]a、主控制器10根據(jù)設(shè)定的接地電極導(dǎo)線長度1、接地電極阻值R確定轉(zhuǎn)折頻率fQ，確定原則為:在轉(zhuǎn)折頻率&處，大地負(fù)載中接地電極阻抗近似為連接導(dǎo)線電感感抗值的10
倍，取
【權(quán)利要求】
1.一種三環(huán)并聯(lián)控制的電性源發(fā)射機，其特征在于，是由三相交流發(fā)電機(I)經(jīng)三相整流濾波電路(2)、全橋逆變電路(3)、高頻隔離變壓器(4)與全橋整流電路(5)連接，全橋整流電路(5)的正輸出端經(jīng)濾波電感(6)、濾波電容器(7)、脈沖電流發(fā)生器(8)與大地負(fù)載(9)的正極連接，全橋整流電路(5)的負(fù)輸出端經(jīng)濾波電容(7)、脈沖電流發(fā)生器⑶與大地負(fù)載(9)的負(fù)極連接，濾波電感(6)的輸出端經(jīng)電流環(huán)檢測電路(11)與主控制器(10)連接，濾波電容⑵的輸出端經(jīng)電壓環(huán)檢測電路(12)與主控制器(10)連接，脈沖電流發(fā)生器⑶的正極經(jīng)脈沖電流環(huán)檢測電路(13)與主控制器(10)連接，主控制器(10)分別與全橋逆變電路(3)和脈沖電流發(fā)生器(8)連接構(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求1所述的三環(huán)并聯(lián)控制的電性源發(fā)射機，其特征在于:電流環(huán)檢測電路(11)是由直流電流傳感器(11-1)與電流環(huán)放大調(diào)理電路(11-2)連接構(gòu)成；電壓環(huán)檢測電路(12)是由直流電壓傳感器(12-1)與電壓環(huán)放大調(diào)理電路(12-2)連接構(gòu)成；脈沖電流環(huán)檢測電路(13)是由交流電流傳感器(13-1)經(jīng)過脈沖電流環(huán)放大調(diào)理電路(13-2)與脈沖電流環(huán)有效值轉(zhuǎn)換電路(13-3)連接構(gòu)成，電流環(huán)檢測電路(11)、電壓環(huán)檢測電路(12)、脈沖電流環(huán)檢測電路(13)構(gòu)成三環(huán)并聯(lián)檢測電路，三環(huán)并聯(lián)檢測電路與濾波電感(6)、濾波電容(7)、脈沖電流發(fā)生器(8)進(jìn)行電壓隔離，隔離電壓等級不低于電性源發(fā)射機最大工作電壓Umax的2倍。
3.按照權(quán)利要求1所述的三環(huán)并聯(lián)控制的電性源發(fā)射機，其特征在于，所述的主控制器是(10)由微處理器單元(10-1)分別與三環(huán)PWM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元(10-2)、三環(huán)PWM驅(qū)動波形選擇單元(10-3)、逆變?nèi)珮蚋綦x驅(qū)動單元(10-4)、脈沖發(fā)生器隔離驅(qū)動單元(10-5)、工作參數(shù)設(shè)置單元(10-6)和工作狀態(tài)顯示單元(10-7)連接，三環(huán)PWM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元(10-2)經(jīng)過三環(huán)PWM驅(qū)動波形選擇單元(10-3)與逆變?nèi)珮蚋綦x驅(qū)動單元(10-4)連接構(gòu)成。
4.按照權(quán)利要求3 所述的三環(huán)并聯(lián)控制的電性源發(fā)射機，其特征在于，所述的三環(huán)PWM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元(10-2)包括電流環(huán)PWM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元(10-2) A、電壓環(huán)PWM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元(10-2) B和脈沖電流環(huán)PWM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元(10-2) C，其中電流環(huán)PWM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元(10-2) A是由電流環(huán)零極點補償電路A-1與電流環(huán)PWM波形產(chǎn)生電路A-2連接構(gòu)成，電壓環(huán)PWM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元(10-2)B是由⑵電壓環(huán)零極點補償電路B-1與電壓環(huán)PWM波形產(chǎn)生電路B-2連接構(gòu)成，脈沖電流環(huán)PWM驅(qū)動波形產(chǎn)生單元(10-2) C是由脈沖電流環(huán)零極點補償電路C-1與脈沖電流環(huán)PWM產(chǎn)生電路C-2連接構(gòu)成。
5.按照權(quán)利要求1所述的三環(huán)并聯(lián)控制的電性源發(fā)射機，其特征在于，主控制器(10)與全橋逆變電路(3)、脈沖電流發(fā)生器(8)進(jìn)行電壓隔離，隔離電壓等級不低于電性源發(fā)射機最大工作電壓Umax的2倍。
6.一種三環(huán)并聯(lián)控制的電性源發(fā)射機的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: A、根據(jù)探測目標(biāo)深度、裝置布置方式和野外實際工作環(huán)境向主控制器(10)設(shè)置發(fā)射脈沖電流頻率范圍、脈沖電流波形、接地電極導(dǎo)線長度1、接地電極阻抗值R、電性源發(fā)射機正常工作電壓U和最大工作電壓Umax ； B、主控制器(10)根據(jù)設(shè)置的發(fā)射脈沖電流頻率范圍和脈沖電流波形，產(chǎn)生脈沖驅(qū)動波形，控制脈沖電流發(fā)生器(8)向大地負(fù)載(9)發(fā)射脈沖電流； C、主控制器(10)根據(jù)設(shè)置的參數(shù)，確定電性源發(fā)射機的轉(zhuǎn)折頻率、限定電壓Usrt、目標(biāo)發(fā)射電流Isrt，同時給定電流環(huán)參考信號Itof、、電壓環(huán)參考信號Um和脈沖電流環(huán)參考信號Itof，并將其傳送至內(nèi)部的脈沖寬度調(diào)制(PWM)單元； D、主控制器(10)通過三環(huán)檢測電路實時檢測流過濾波電感(6)中電流i。的平均值Iav、濾波電容⑵兩端輸出電壓U。的平均值Uav和脈沖電流發(fā)生器⑶輸出脈沖電流k的有效值ΙΚΒ，IAref> Uref和Itof分別與IAV、UAV, Iems的反饋信號IAF、UF、Ibf做差后，經(jīng)脈沖寬度調(diào)制(PWM)單元產(chǎn)生PWM驅(qū)動波形，其中i。、u。、iL為瞬時值，IAV, Uav為平均值，Iems為有效值，IAF、Uf和Ibf為三環(huán)檢測電路輸出的反饋信號； E、主控制器(10)根據(jù)發(fā)射機的輸出狀態(tài)參數(shù)，按照特定的控制規(guī)則，選擇輸出不同控制環(huán)路產(chǎn)生的PWM驅(qū)動波形，來控制全橋逆變電路(3)中開關(guān)管的導(dǎo)通時間，通過調(diào)節(jié)開關(guān)管的占空比來調(diào)節(jié)并穩(wěn)定不同發(fā)射頻率下流過大地負(fù)載(9)上的脈沖電流k的幅值。
7.按照權(quán)利要求(6)所述的三環(huán)并聯(lián)控制的電性源發(fā)射機的控制方法，其特征在于，步驟C所述的過程包括以下子步驟: a、主控制器(10)根據(jù)設(shè)定的接地電極導(dǎo)線長度1、接地電極阻值R確定轉(zhuǎn)折頻率&，確定原則為:在轉(zhuǎn)折頻率&處，大地負(fù)載中接地電極阻抗近似為連接導(dǎo)線電感感抗值的10倍，取
8.按照權(quán)利要求1所述的三環(huán)并聯(lián)控制的電性源發(fā)射機的控制方法，其特征在于，步驟E中所述的特定的控制規(guī)則包括: —當(dāng)Uav大于限定電壓Uset時，主控制器10選通電壓環(huán)，控制電性源發(fā)射機濾波電容7輸出電壓，將其限制在Usrt ； —當(dāng)發(fā)射脈沖電流頻率f小于轉(zhuǎn)折頻率fo的時，主控制器10選通電流環(huán)，控制電性源發(fā)射機濾波電感6輸出電流i。的平均值Iav為目標(biāo)輸出電流Isrt,進(jìn)而保持流過大地負(fù)載脈沖電流幅值穩(wěn)定； —當(dāng)發(fā)射頻率大于轉(zhuǎn)折頻率fo時，主控制器10選通脈沖電流環(huán)，控制流過大地負(fù)載脈沖電流的有效值為I.，進(jìn)而控制流過大地負(fù)載脈沖電流幅值穩(wěn)定； —三環(huán)控制電路的優(yōu)先級為:電壓環(huán)控制電路 > 電流環(huán)控制電路 > 脈沖電流環(huán)控制電路；iuAV>usrt時，電性源發(fā)射機運行在異常工作模式，此模式下電流環(huán)或脈沖電流環(huán)停止控制，電壓環(huán)進(jìn)行控制，將濾波電容7兩端電壓U。平均值Uav限定在Uset ;當(dāng)Uav < Uset時電性源發(fā)射機運行在正常工作模式，此模式下電流環(huán)或者脈沖電流環(huán)進(jìn)行控制，電壓環(huán)不進(jìn)行控制:當(dāng)發(fā)射頻率f大于轉(zhuǎn)折頻率&時，脈沖電流環(huán)將不同發(fā)射頻率時流過大地負(fù)載上脈沖電流k的有效值Ikms穩(wěn)定在目標(biāo)輸出電流Isrt ;當(dāng)發(fā)射頻率f小于轉(zhuǎn)折頻率fo時，電流環(huán)將不同發(fā)射頻率 下流過濾波電感6中電流i。的平均值Iav穩(wěn)定在目標(biāo)輸出電流Isrt。
【文檔編號】H02M9/06GK103762884SQ201410060259
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】林君, 周海根, 薛開昶, 周逢道, 王爽 申請人:吉林大學(xué)