CN215731149U - 一种电容式脉冲充磁电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电容式脉冲充磁电路，包括RLC充磁电路、串接在RLC充磁电路中的IGBT管、驱动模块、控制模块、电流采集模块和显示模块，电流采集模块与控制模块输入端连接，驱动模块和显示模块分别与控制模块第一输出端和第二输出端连接，驱动模块与IGBT管连接以对其进行驱动，IGBT管发射极与RLC充磁电路的电容负极连接，电流采集模块包括用于采集RLC充磁电路电流的电流互感器。本实用新型能够简化电路结构，降低调试难度，减少成本，具有磁场监控的功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电容式脉冲充磁电路。
背景技术
永磁材料和超导材料都需要经过充磁进而变成永磁体和超导磁体。如图1所示，传统的脉冲充磁电路，是将功率开关管IGBT放置在电容器正极端，这样会导致IGBT管发射极存在电位跳变，会解决该问题，IGBT的驱动电路需要单独做一个隔离驱动电源，导致驱动电路复杂且成本增加。另一方面，在充磁过程中，需要对磁场进行监控，现有技术中，可直接采用霍尔探头进行磁场的检测，但是霍尔探头价格非常昂贵，也可采用常规的电阻采集充磁电路中的大电流，再根据该大电流计算出磁场，但是利用电阻来检测电流，会影响充磁电路中的电路参数，在一定程度上降低充磁电流的峰值，导致无法准确监控磁场。
实用新型内容
本实用新型提出一种电容式脉冲充磁电路，简化电路结构，降低调试难度，减少成本，具有磁场监控的功能。
本实用新型通过以下技术方案实现：
一种电容式脉冲充磁电路，包括RLC充磁电路、串接在RLC充磁电路中的IGBT管、驱动模块、控制模块、电流采集模块和显示模块，电流采集模块与控制模块输入端连接，驱动模块和显示模块分别与控制模块第一输出端和第二输出端连接，驱动模块与IGBT管连接以对其进行驱动，IGBT管发射极与RLC充磁电路的电容负极连接，电流采集模块包括用于采集RLC充磁电路电流的电流互感器。
进一步的，所述RLC充磁电路包括直流电源、并接在直流电源正负极之间的所述电容、串接后并接在直流电源正负极之间的线路电阻和充磁线圈电感、以及二极管，所述IGBT管集电极与充磁线圈电感的一端连接，二极管阴极与电容正极连接、阳极与IGBT管集电极连接。
进一步的，所述直流电源正极与电容正极之间串接有触点开关。
进一步的，所述电流采集模块还包括输入端与电流互感器连接的模数转换模块，模数转换模块输出端与控制模块输入端连接。
进一步的，所述电流互感器设置在充磁线圈电感与二极管阳极之间的导线上。
进一步的，所述控制模块包括MCU。
进一步的，所述显示模块包括液晶屏。
本实用新型具有如下有益效果：
1、本实用新型的IGBT管的发射极与RLC充磁电路中的电容负极连接，避免IGBT管的发射极存在电位跳变，减小了电磁干扰，从而无需对IGBT的驱动电路单独做隔离驱动电源，简化了电路结构，降低了IGBT管驱动的调试难度，也降低了成本；采用电流互感器采集RLC充磁电路的电流，并将该电流反馈至控制模块，由控制模块计算该电流对应的磁场，并控制显示模块显示磁场数据，从而实现对磁场的监控，且利用电流互感器采集电流，能够实现电流采集过程中不影响充磁电路电流的峰值，避免对充磁电路的震荡参数产生影响，而相对于昂贵的霍尔探头，电流互感器的成本则低很多。
2、IGBT管的集电极与二极管阳极连接、发射极与电容负极连接，如此，当充磁线圈处于续流状态时，因IGBT位于充磁线圈电感与二极管组成的回路之外，因此该回路中将不包含IGBT的压降和损耗，从而增加充磁线圈的充电时间。
3、电流互感器设置在充磁线圈电感与二极管阳极之间，当充磁线圈处于续流状态时，电流互感器仍然能够检测电流，该电流为充磁线圈电感与二极管组成的续流回路的电流。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
图1为现有技术中的充磁电路图。
图2为本实用新型的电路图。
其中，1、控制模块；2、驱动模块；31、模数转换模块；4、显示模块；DC、直流电源；C、电容；R、线路电阻；L、充磁线圈电感；D、二极管；S、触点开关；CT、电流互感器。
具体实施方式
如图2所示，电容式脉冲充磁电路包括RLC充磁电路、IGBT管、驱动模块2、控制模块1、电流采集模块和显示模块4。RLC充磁电路包括直流电源DC、并接在直流电源DC正负极之间的电容C、串接后并接在直流电源DC正负极之间的线路电阻R和充磁线圈电感L、串接在直流电源DC正极与电容C正极之间的触点开关S、以及二极管D，IGBT管的集电极C与充磁线圈电感L的下端连接、发射极E与电容C负极(即为直流电源DC负极)连接，二极管D阴极与直流电源DC正极连接、阳极与IGBT管集电极C连接。电流采集模块与控制模块1输入端连接，驱动模块2和显示模块4分别与控制模块1第一输出端和第二输出端连接，驱动模块2与IGBT管的基极G连接以对其进行驱动。线路电阻R指线路的集总电阻。
电流采集模块包括用于采集RLC充磁电路电流的电流互感器CT和输入端与电流互感器CT连接的模数转换模块31，模数转换模块31输出端与控制模块1输入端连接，电流互感器CT设置在充磁线圈电感L与二极管D阳极之间的导线上。
在本实施例中，控制模块1为MCU。显示模块4为液晶屏。驱动模块2型号为AST965.
其中，MCU根据电流互感器CT采集的电流i计算充磁线圈的磁场强度B0的公式为：
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
Claims (7)
1.一种电容式脉冲充磁电路，其特征在于：包括RLC充磁电路、串接在RLC充磁电路中的IGBT管、驱动模块、控制模块、电流采集模块和显示模块，电流采集模块与控制模块输入端连接，驱动模块和显示模块分别与控制模块第一输出端和第二输出端连接，驱动模块与IGBT管连接以对其进行驱动，IGBT管发射极与RLC充磁电路的电容负极连接，电流采集模块包括用于采集RLC充磁电路电流的电流互感器。
2.根据权利要求1所述的一种电容式脉冲充磁电路，其特征在于：所述RLC充磁电路包括直流电源、并接在直流电源正负极之间的所述电容、串接后并接在直流电源正负极之间的线路电阻和充磁线圈电感、以及二极管，所述IGBT管集电极与充磁线圈电感的一端连接，二极管阴极与电容正极连接、阳极与IGBT管集电极连接。
3.根据权利要求2所述的一种电容式脉冲充磁电路，其特征在于：所述直流电源正极与电容正极之间串接有触点开关。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种电容式脉冲充磁电路，其特征在于：所述电流采集模块还包括输入端与电流互感器连接的模数转换模块，模数转换模块输出端与控制模块输入端连接。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种电容式脉冲充磁电路，其特征在于：所述电流互感器设置在充磁线圈电感与二极管阳极之间的导线上。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种电容式脉冲充磁电路，其特征在于：所述控制模块包括MCU。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种电容式脉冲充磁电路，其特征在于：所述显示模块包括液晶屏。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202121438544.8U CN215731149U (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | 一种电容式脉冲充磁电路 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202121438544.8U CN215731149U (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | 一种电容式脉冲充磁电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN215731149U true CN215731149U (zh) | 2022-02-01 |
Family
ID=80045336
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202121438544.8U Active CN215731149U (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | 一种电容式脉冲充磁电路 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN215731149U (zh) |
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2021
- 2021-06-25 CN CN202121438544.8U patent/CN215731149U/zh active Active
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