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串联谐振过电压变换器问题
2021-03-16

串联谐振的电路特点

  

  3. 电路呈电阻性,电容或电感上的电压可能高于电源电压.

  1.电压一定时,谐振时电流最小;

  3.电路呈电阻性,支路电流可能会大于总电流.

  1. 从负载谐振方式划分,可以为并联谐振和串联谐振两大类型,下面列出串联谐振和并联谐振的主要技术特点及其比较: 

  (1)串联谐振的负载电路对电源呈现低阻抗,要求由电压源供电,因此,经整流和滤波的直流电源末端,必须并接大的滤波电容器,当逆变失败时,浪涌电流大,保护困难。

  串联谐振和并联谐振区别2 

  (3)串联谐振是恒压源供电,为避免逆变器的上、下桥臂晶闸管同时导通,造成电源短路,换流时,必须保证先关断,后开通,即应有一段时间(t )使所有晶闸管(其它电力电子器件)都处于关断状态,此时的杂散电感,即从直流端到器件的引线电感上产生的感生电势,可能使器件损坏,因而需要选择合适的器件的浪涌电压吸收电路,此外,在晶闸管关断期间,为确保负载电流连续,使晶闸管免受换流电容器上高电压的影响,必须在晶闸管两端反并联快速二极管, 并联谐振是恒流源供电,为避免滤波电抗Ld上产生大的感生电势,电流必须连续,也就是说,必须保证逆变器上、下桥臂晶闸管在换流时,是先开通后关断,也即在换流期间(tγ)内所有晶闸管都处于导通状态,这时,虽然逆变桥臂直通,由于Ld足够大,也不会造成直流电源短路,但换流时间长,会使系统效率降低,因而需缩短tγ,即减小Lk值。 

  并联谐振的工作频率必须略高于负载电路的固有振荡频率,以确保有合适的反压时间t ,否则会导致晶闸管间换流失败;但若高得太多,则在换流时晶闸管承受的反向电压会太高,这是不允许的。

并联谐振的功率调节方式,一般只能是改变直流电源电压Ud,改变cosφ虽然也能使逆变输出电压升高和功率增大,但所允许调节范围小。

  (7)串联谐振的晶闸管所需承受的电压较低,用380V电网供电时,采用1200V的晶闸管就行,但负载电路的全部电流,包括有功和无功分量,都需流过晶闸管,逆变晶闸管丢失脉冲,只会使振荡停止,不会造成逆变颠覆。

  (8)串联谐振可以自激工作,也可以他激工作,他激工作时,只需改变逆变触发脉冲频率,即可调节输出功率;而并联谐振一般只能工作在自激状态。

  (10)串联谐振起动容易,适用于频繁起动工作的场合;而并联谐振需附加起动电路,起动较为困难。

在并联谐振中,流过逆变晶闸管的电流是矩形波,因而要求大的di/dt,而对du/dt的要求则低一些。

  (13)串联谐振感应线圈上的电压和槽路电容器上的电压,都为谐振输出电压的Q倍,流过感应线圈上的电流,等于逆变器的输出电流, 并联谐振逆变器的感应 线圈和槽路电容器上的电压,都等于逆变器的输出电压,而流过它们的电流,则都是逆变器输出电流的Q倍。

  电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路,在一定的能源作用下,会产生串联谐振现象,导致系统某些元件出现严重的过电压。

  (1) 线性谐振过电压 谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感,变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈)和系统中的电容元件所组成。

  (3) 参数谐振过电压 由电感参数作周期性变化的电感元件(如凸极发电机的同步电抗在Xd ~ Xq间周期变化)和系统电容元件(如空载线路)组成回路,当参数配合时,通过电感的周期性变化,不断向谐振系统输送能量,造成参数谐振过电压。

(1) 提高开关动作的同期性 由于许多谐振过电压是在非全相运行条件下引起的,因此提高开关动作的同期性,防止非全相运行,可以有效防止谐振过电压的发生。

(3) 破坏发电机产生自励磁的条件,防止参数谐振过电压。

  条件特点

  谐振处理

1、 基波或高频谐振的处理:

2) 以上措施无法消谐时,切除该母线所有电容器,向调度申请切除部分馈线,最好是先切长线路。

1) 切除该母线所有电容器;

3) 若所有线路全部切除后仍无法消谐,向调度申请切除变低开关,将母线停电;

华天是一家专业研发生产串联谐振的厂家,本公司生产的串联谐振在行业内都广受好评,以打造最具权威的“串联谐振“高压设备供应商而努力。

  LLC串联谐振半桥变换器工作原理

  与传统串联谐振变换器不同,LLC谐振变换器开关频率高于或低于谐振频率时均可实现原边开关的软导通,当开关频率低于谐振频率时,变换器电压增益升高,因此可拓宽变换器输入电压范围,同时在轻载时,由于励磁电感充当负载,可提高变换器的负载效应,减小开关频率变化范围,此外,变压器漏感参与谐振,降低了副边整流二极管的电压应力,提高了变换器EMI性能。

1.基于LLC谐振网络的半桥变换器具有EMI小、效率高等优点,与PWM控制变换器相比有着其独特的应用领域。

3. llc谐振变换器中副边二极管上的电压应力比不对称半桥变换器小很多,因为,在llc谐振变换器中副边二极管上的电压应力是输出电压的2倍,因此,在llc谐振变换器中可以选择耐压比较低的二极管,从而可以提高电路的效率。

5.在轻负载时,工作频率逐渐升高,工作在降压区域内;而在重负载时,工作频率逐渐降低,工作在升压区域内。

7.在全负载范围内都具有较高的转换效率,而且频率变化范围比较窄等。


 LLC谐振网络需要两个磁性组件Ls和Lp,然而,在实现应用中,考虑到高频变压器实现结构,可以把磁性组件Ls和Lp集成在一个变压器内,利用变压器的漏感作为Ls,利用变压器的磁化电感作为Lp,采用原副边分开绕制的方法增加漏感,利用该漏感作为谐振电源,这样一来,可以大大减少磁性组件数目,在设计时,只要重点设计变压器的漏感与变压器磁化电感即可,因此,为增加漏感,需要在变压器中加入适当的气隙,并且控制变压器原副边的绕线方式,如图4所示,因为变压器的原边绕组与副边绕组是完全分离的,因此无需使用隔离胶带,这样有助于形体的小型化。

1. 雷达、通信中的射频功率放大器;

3. 使用高频正弦中间储能环节的谐振变换器;

2. 具有较高的电能转换效率

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