D1426AA02回路的逆變器驅動電路用,其控制原理同+25V電源電路,也是一個利用PWM斬波方式控制的DC/DC變換器,只不過其輸人是十25V直流電壓。+5V電源供GCCU控制電路中的微處理器及外圍接口電路用,原理和控制方式同±15V電源,其輸人也是十25V直流電壓。

圖9-6 輸出+25V直流電壓電路原理

調壓器,變速恒頻電源系統的調壓器結構框圖如圖9-7所示。

圖9-7 調壓器結構框圖

變速恒頻電源的電壓調節器與恒速恒頻電源類似,通過檢測逆變橋輸出端調節點處的三相電壓,控制發電機勵磁機的勵磁線圈電流,使調節點電壓在電機轉速、負載變化和工作環境溫度變化范圍內保持不變。因此,調節對象由交流勵磁機、主交流發電機、輸出整流濾波電路和逆變橋濾波電路等構成。交流發電機輸出整流濾波電路和逆變橋濾波電路是恒速恒頻電源沒有的。由于直流濾波電容大小與系統容量成正比,而濾波電路電感與電機容量成反比,故直流濾波電路自然振蕩頻率大致不變,在100Hz左右。因此,從調壓器對象的動態特性來看,逆變橋部分可以忽略,而整流濾波電路不能忽略。

發電機變速工作對調節對象特性影響很大,低轉速時,電機磁路較飽和,不論勵磁機還是主發電機的放大系數均較小。轉速升高后工作在磁不飽和區。又因線性工作區的放大系數與轉速成正比,故實際放大系數也將與轉速成正比。這會導致電機高速運行時的穩定性變差。勵磁機磁極線圈電壓軟反饋電路是改善系統穩定性的重要環節。

由于電壓檢測電路斷線或輸出端短路等原因,調節點電壓降低,調壓器力求增加勵磁機磁極線圈電流,從而使直流環節電壓升高,損害逆變橋功率器件。為此必須在直流環節附加直流電壓調節,將直流環節電壓限制在允許范圍內。對于開關點予置的PWM逆變器,直流環節電壓與逆變器負載大小及性質有關。負載越大,負載功率因數越低,為使調節點電壓不變所需的直流環節電壓就越高。顯然調壓器控制的直流環節電壓應大于上述電壓最大值,而變換器內的直流過壓限制電路的動作電壓則應大于電壓調節器調定的直流電壓值。這樣過壓限制電路僅在加卸負載的過渡過程中起作用。

在恒速恒頻電源系統中的電壓調節器須采用發電機輸出電流限制電路,故變速恒頻電源電壓調節器也必須采用過流限制電路,同時,調壓器的過流限制電路必須與逆變橋的支路輸出電流限制電路協調。支路輸出電流限制電路限制相電流的最大值,在限流時,相電壓波形畸變。調壓器的限流電路是限制三相電流平均值,它不會使輸出電壓波形畸變加大。因此,后者屬穩態限流,前者屬瞬態限流。瞬態限流動作點應大于穩態限流值。一旦限流電路失效,即輸出電流大于限流電流最大值,則應實行過流保護。在限流工作期間,調節點電壓小于額定值,此時不應出現欠壓保護。

軟啟動是變速恒頻電源調壓器的又一個特點。變速恒頻電源的發電機并不一定都在最低工作轉速時建壓,也可能在高轉速時建壓,此時,一方面會發生過大的電壓超調,同時也會使變換器中電容充電電流過大而損壞功率電子器件。軟啟動就是逐漸加大勵磁機勵磁線圈電流,防止電壓超調和過大的充電電流。勵磁機勵磁線圈短路或調壓器故障會導致勵磁電流過大,調壓器中還必須設置勵磁電流限制電路。

逆變器驅動電路應能保證使功率晶體管飽和導通和可靠截止,同時能加快功率晶體管的導通與關斷速度,減少存儲時間,圖9-8所示為A相橋臂的兩個功率晶體管基極驅動電路原理圖。這是一個帶互鎖的比例驅動電路,B1為T1的驅動變壓器,W1、W2為原邊,按推挽方式連接,由電壓源UJ‘和電阻R5構成的恒流源供電;W沙為基極驅動繞組,Wy為反饋繞組。B2為民管的互鎖電流互感器。T11構成導通信號放大電路,T12和T13構成關斷信號放大電路。

當uom1為高電平時,Ur,yy1為低電平,T11導通,T12、T13截止,U加于電阻R5,繞組W1、W21及晶體管T11上,產生電流fu1,B1各繞組上感應電勢“・”端為正,功率管T1基極正偏,基極回路產生初始驅動電流ib10。在Jb1o作用下,功率管T1導通,集電極電流f<1增長。Fc1流過反饋繞組Wy,由于B1的原邊由近似的恒流源供電,故磁勢ic1 Wf不影響原邊電流,Wf與Wb,成互感器工作狀態,使Fbl隨fcl增長而增長,形成正反饋,使T1迅速進入飽和導通。在T1導通期間,基極電流931正比于fcl變化,基極回路中電容C被充電。

當uon1為低電平,uoff1為高電平時,T11截止,T12、T13導通。功率管T1be,召結的存儲電荷在電容電壓璣的反偏作用下產生反向基極電流,而T13的導通為反向基極電流提供了低阻抗通路,從而加速了3召結存儲電荷的釋放,減小了存儲時間。u.加于W`,,各繞組上感應電勢仍為“・”端正,此時,W`,為變壓器的原邊,W1和W2成為副邊,由于T13導通,出現了流過W1、W2、T13、D1和W21的電流Fcc。在fcc的作用下,電流互感器B2的副邊W22感應出電流,使功率管T4的關斷驅動晶體管T43導通,T41管的導通信號被鎖定,防止了同一橋臂上下功率晶體管在存儲時間內發生直通。

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