一种电容式脉冲充磁电路制造技术

本实用新型专利技术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。本实用新型专利技术能够简化电路结构，降低调试难度，减少成本，具有磁场监控的功能。的功能。的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种电容式脉冲充磁电路


[0001]本技术涉及一种电容式脉冲充磁电路。

技术介绍

[0002]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。

技术实现思路

[0003]本技术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。
[0004]本技术通过以下技术方案实现：
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]进一步的，所述控制模块包括MCU。
[0011]进一步的，所述显示模块包括液晶屏。
[0012]本技术具有如下有益效果：
[0013]1、本技术的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。
[0014]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。
[0015]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
[0016]下面结合附图对本技术做进一步详细说明。
[0017]图1为现有技术中的充磁电路图。
[0018]图2为本技术的电路图。
[0019]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
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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.
[0023]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：
[0024]其中，μ0为初始磁导率，N为线圈匝数，l为绕组的长度，r1为线圈内径，r2为线圈外径。该公式为现有技术。
[0025]以上所述，仅为本技术的较佳实施例而已，故不能以此限定本技术实施的范围，即依本技术申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本技术专利涵盖的范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏荣，邹圣楠，翁桂鹤，邓舒同，
申请(专利权)人：泉州装备制造研究所，
类型：新型
国别省市：