CN85108411B - 脉冲变压器反向自感电势泄放电路 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种脉冲变压器反向自感电势泄放电路，用于直流－－交流变换器或类似的变流设备中。本发明的主要内容是将电容和一反接二极管的串联电路并联在斩波开关管两端作为电容储能电路，再加上能量馈送电路和储能电容预充电电路，在变压器换向时吸收或释放变压器的能量，从而改善波形，提高转换效率，获得较大的功率输出。
Description
本发明是一种脉冲变压器反向自感电势泄放电路，用于直流-交流变换器或类似的变流设备。
在现有的脉冲变压器中，为处理反向自感电势的泄放问题，通常是在脉冲变压器的初级线圈两端反向並联一只二极管进行续流，用这种方法虽然可以泄放反向自感电势並把反向自感电势限制在很低的值，在变压器次级得到平顶矩形波交流电输出，但变压器磁场能量的释放时间长，影响重复频率，同时变压器直流磁化加大，导致噪音大，转换效率低，输出功率小，故这种方法只能用于频率小于1000Hz、峰值电流在数安培之内的低频小功率变换器。为解决上述问题，比较先进的方法是在上述二极管回路中串联电阻，用以缩短磁场能量的释放时间，这种经过改进的方法虽然可以提高重复频率，增大变换器输出功率，但却提高了泄放自感电势的限位，使输出波形变坏，因而该方法只能用于波形要求不高的功率变流器中。
本发明的任务是提供一种新型的脉冲变压器反向自感电势泄放电路，以便通过这种泄放方法，在脉冲变压器的次级输出端得到波形为平顶矩形的、高频率的、占空比可调的等电量交流电输出，提高转换效率，从而获得较大的功率输出。
本发明是以一个大容量的电容作为储能元件，将储能电容与反接二极管的串联电路並联在变压器主回路中斩波开关管的两端构成电容储能电路。所谓二极管的“反接”，指的是当斩波开关管导通时，二极管反向截止，当斩波开关管截止时，二极管正向导通。在储能电容和二极管的串联点与变压器回路中的电源之间接一个电阻，该电阻与储能电容构成储能电容的预充电回路，使储能电容的端电压等于主回路中电源的端电压。在斩波开关管处于关断期间，输出变压器初级线圈感应出的反向电压一端通过二级管，另一端通过变压器回路中的电源对储能电容充电，使储能电容端电压高于电源的端电压。在储能电容与反接二极管的串联点与变压器回路中的电源之间接一个能量馈送开关管和一个电阻的串联电路，並使能量馈送开关管与斩波开关管同时导通，将电容储存的电能送给电源。
和现有技术相比，采用本发明的变流设备的优点是：噪音小;输出功率大，最大峰值电流在0～2500A的范围内连续可调，最大峰值电压在0～30V的范围内连续可调;工作频率在400-10000Hz的范围内连续可调;输出为占空比在2∶1-9∶1的范围内连续可调的矩形波;能在有载和空载条件下保持输出波形不变;转换效率达到90%以上;波幅、波宽和频率三参数独立连续可调。
附图1是本发明的一个实施例。
附图2是本发明的另一个实施例。
两个实施例均为直流-交流变换器，用在脉冲电镀电源设备中。
附图1中，（1）是电压可调的直流电源，可以是蓄电池组，也可以是单三相整流滤波的直流电流，（2）是储能电容，（3）是反接二极管，（4）是斩波开关晶体管，（5）是能量馈送开关晶体管，（6）是限流电阻，（7）是预充电电阻，（8）是（4）的基极电阻，（9）是（4）的基极电容，（10）是（5）的基极电阻，（11）是（5）的基极电容，（12）是为（4）提供输入信号的推动变压器次级线圈，（13）是为（5）提供输入信号的推动变压器次级线圈，（14）是振荡器，（15）是频率调节电位器，（16）是占空比调节电位器，（17）是脉冲输出变压器初级线圈，（18）是负载电阻，（19）是储能电容与反接二级管的串联点，（20）是（4）与变压器初级线圈的连接点。（2）的正极接（1）的正极，（2）的负极接（19），再经（7）接（1）的负极，（1）和（7）构成（2）的预充电电路，预先使（2）的端电压等于（1）的端电压;（3）的阳极接（19），（3）的阴极接（20），（2）和（8）构成变压器磁能的电容储存电路;当（4）关断时，由（2）储存变压器释放的磁能，使（2）的端电压高于（1）的端电压;（4）和（5）的基极输入电路接法相同，两管同步工作，（5）的发射极接（19），（5）的集电极经（6）接（1）的负极，（2）、（5）和（6）构成能量馈送电路，当（5）导通时，将（2）储存的电能馈送给电源。
附图2中的元件标号与附图1相同。（2）的负极接（1）的负极，（2）的正极接（19），再接（7）接（1）的正极，（1）和（7）构成（2）的预充电电路;（3）的阴极接（19），（3）的阳极接（20），（2）和（3）构成电容储能电路;当（4）关断时，（2）储存变压器释放的磁能，使（2）的端电压高于（1）的端电压;（4）和（5）的基极输入电路接法相同，两管同步工作;（1）的正极接（5）的发射极，（5）的集电极通过（6）接（19），（2）、（5）和（6）构成能量馈送电路，当（5）导通时，将（2）储存的电能馈送给电源。
Claims (6)
1、一种脉冲变压器反向自感电势泄放电路，本发明的特征是全部泄放电路由电容储能电路、能量馈送电路和储能电容预充电电路所组成。
2、根据权利要求1的脉冲变压器反向自感电势泄放电路，其特征是电容储能电路由一个电容和一个反接二极管串联组成，电容储能电路並联在变压器主回路中斩波开关管的两端。
3、根据权利要求2的脉冲变压器反向自感电势泄放电路，其特征是能量馈送电路由一个电阻、一个开关管和电容储能电路中的电容组成，其中电阻与开关管的串联电路一端接电容储能电路中电容与反接二极管的串联接点，另一端与变压器主回路中的电源相连。
4、根据权利要求3的脉冲变压器反向自感电势泄放电路，其特征是能量馈送电路中开关管的信号输入电路的接法和变压器回路中斩波开关管的信号输入电路的接法相同，两管同步工作。
5、根据权利要求4的脉冲变压器反向自感电势泄放电路，其特征是储能电容预充电电路由一个电阻和电容储能电路中的电容组成，其中电阻的一端接电容储能电路中电容与反接二极管的串联接点，另一端与变压器主回路中的电源相连。
6、根据权利要求1至5的脉冲变压器反向自感电势泄放电路，其特征是能量馈送电路中的开关管可以是晶体管、可关断可控硅和可控硅。
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