CN102778601B - 用于高压脉冲电源的过电流抖动检测方法和保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于高压脉冲电源的过电流抖动检测方法，其中，选择一电流幅值和电流波形周期大于实际电流信号的正弦半波作为参考信号同实际电流信号相比较。本发明还提供了一种用于高压脉冲电源的过电流抖动检测电路，包括一高压脉冲电路和一参考信号发生电路，其中，高压脉冲电路放电主回路通过一电流互感器与参考信号发生电路的输出端连接至一电压比较器。本发明可以检测到发生在0～π/4和3π/4～π期间内的较小的过电流抖动，从而提高了电源的可靠性。

Description

用于高压脉冲电源的过电流抖动检测方法和保护电路

技术领域

本发明属于模拟电子和电力电子领域，具体地涉及一种用于高压脉冲电源的过电流抖动检测方法。

本发明还涉及一种用于实现上述方法的保护电路。

背景技术

现有几乎所有准分子激光器电源都采用C-L-C谐振充电方式，所以开关内电流的过流波形是正弦半波。保护电路的一般做法如图1所示，正弦的实际电流信号同一个固定电平的参考信号进行比较，当实际电流抖动大于该参考信号的电平值时，则认为电路电流过大。这种做法的缺点是：由于电流是正弦信号，当有一较小的抖动发生在0～π/4和3π/4～π期间内时，由于较小的实际电流抖动值仍然小于该固定电平，因此这种比较方式则无法检测到实际电流的抖动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于高压脉冲电源的过电流抖动检测方法。

本发明的又一目的在于提供一种实现上述检测方法的保护电路。

为实现上述目的，本发明提供的用于高压脉冲电源的过电流抖动检测方法是，选择一电流幅值和电流波形周期略大于实际电流信号的正弦半波作为参考信号同实际电流信号相比较。

所述的方法，其中实际电流信号的电流幅值是参考信号的电流幅值的55-65％。

所述的方法，其中实际电流信号的电流波形周期是参考信号的电流波形周期的85-90％。

本发明提供的用于高压脉冲电源的过电流抖动检测电路，包括一高压脉冲电路和一参考信号发生电路，其中，高压脉冲电路放电主回路通过一电流互感器与参考信号发生电路的输出端分别连接至一电压比较器。

所述的检测电路，其中，电压比较器是MAX942、LM339或LM393。

本发明提供的检测方法和检测电路可以检测到发生在0～π/4和3π/4～π期间内的较小的过电流抖动，从而提供了电源的可靠性。

附图说明

图1是公知技术的示意图。

图2是本发明的检测电路结构示意图。

图3是本发明检测电流抖动的一个实施例。

图4是本发明高压脉冲电路C-L-C充放电的周期信号示意图。

图5是本发明检测方法中当实际电流信号抖动时与参考电流信号相比较，电路检测到过流抖动的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述。

请结合图2所示，本发明的检测电路是由公知的高压脉冲电路A和公知的参考信号发生电路B组成，高压脉冲电路A放电主回路通过一电流互感器C和参考信号发生电路B的输出端分别连接至一电压比较器D的输入端(本发明采用的是公知的电压比较器，如MAX942或LM339或LM393等)。

高压脉冲电路A中的两个电容C1和C2之间的能量传递是功率脉冲发生源电路的基本单元电路，图2中的电感L1的引入是产生谐振充电过程所必需的。当电容C1上充到一定电压时，开关闭合导通，电容C1上的电能量通过电感L1向电容C2转移。电容C1电压降低，电容C2电压升高(如图4所示)。电容C2上的充电时间是由电容C1、电感L1、电容C2共同决定的。

L1的电感值实际上是脉冲变压器漏感决定的，为一固定值。选择合适的电容C1和C2的值，通过公式：

$t=\mathrm{\π}\sqrt{L1\·C}(c=\frac{C1C2}{C1+C2})$

计算得到一实际电流的电流波形周期t(在本例中以t＝4.5us为例)。这样实际电路上的电流波形是周期为4.5us左右的正弦半波(如图3所示)。

对于参考信号发生电路B，利用C-L组成的充放电电路产生电压周期信号，根据公式：

$t=\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{CL}}$

选择合适电容C和电感L的值，使参考信号发生电路B的电压波形周期为t＝5us左右的正弦半波(如图3所示)。

高压脉冲电路A和参考信号发生电路B的幅值选择如图3所示，参考信号发生电路B正弦波的幅值略大于高压脉冲电路A正弦波的幅值，并且，所述参考信号发生电路B产生的正弦半波信号的半波期间将高压脉冲电路A在正常工作时输出的正弦半波信号的半波期间包含在内。通过电流互感器C采集C-L-C放电主回路电流(即实际电流信号)与参考信号发生电路B正弦波的幅值进行比较。如果在0～π/4和3π/4～π期间内发生较小的过电流抖动(如图5虚线标出部分)，则电压比较器D的输出电平由高变低，能实时的被检测到，以达到电流保护报警的目的，从而提供了电源的可靠性。

Claims (2)

1.一种用于高压脉冲电源的过电流抖动检测电路，包括一高压脉冲电路和一参考信号发生电路，其中，参考发生电路通过5μs脉宽的方波信号触发，高压脉冲电路放电主回路通过一电流互感器与参考信号发生电路的输出端连接至一电压比较器；

所述高压脉冲电路在非正常工作时输出的是拌动的正弦半波信号；

所述参考信号发生电路产生正弦半波信号，所述高压脉冲电路在正常工作时输出的正弦半波信号电流幅值是所述参考信号发生电路产生正弦半波信号的电流幅值的55-65％，并且，所述高压脉冲电路在正常工作时输出的正弦半波信号的半波宽度是所述参考信号发生电路产生正弦半波信号的半波宽度的85-90％，且该参考信号发生电路产生的正弦半波信号与所述高压脉冲电路在正常工作时输出的正弦半波信号无交叉点。

2.根据权利要求1所述的检测电路，其中，电压比较器是MAX942、LM339或LM393。