【技术实现步骤摘要】
一种提升电感负载电流动态响应速度的电路及控制方法
[0001]本专利技术属于电子电路
，涉及一种提升电感负载电流动态响应速度的电路及控制方法。
技术介绍
[0002]目前，电机工作磁场的产生主要有两种方案。一种是由永磁体产生，另一种则是通过电电感负载来产生磁场。相比来说，电感负载磁场大小可控，且不易出现磁饱和现象。电感负载电流是电感负载同步电机中转子流过的电流，为同步发电机或者同步电动机提供工作磁场。电感负载系统中，这个电流是由外加在同步电机转子上的电压产生的。对于同步电机来说，电感负载电流的上升速度直接决定了同步电机的暂态稳定性。现代的电感负载系统均采用电感负载调节器对电感负载电流进行控制，提升电机性能。
[0003]电感负载电流的上升速度主要依赖与转子的时间常数和电感负载电压。近几年来，一些厂家和研究机构通常采用全桥式电感负载方法，可以使电感迅速放电，但是不能有效提升电感负载电流的上升速度。此外，还有通过boost电路提高电感负载电压的方案，但是boost电路的电流输出能力有限，同样制约了电感负载电流的上升...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提升电感负载电流动态响应速度的电路，其特征在于，该电路包括半桥式电容充放电电路、电感负载、开关管Q3～Q4和二极管D1～D3；所述半桥式电容充放电电路包括开关管Q1～Q2，以及储能电容C1、稳压TVS二极管、电感L2和续流二极管D4；所述电感负载等效为串联的电阻R1和电感L1；所述开关管Q1、开关管Q2和电感L2依次串联；所述续流二极管D4并联在电感L2两端，且正极接地；所述二极管D1、开关管Q3、电感负载、开关管Q4依次串联；所述二极管D3并联在电感负载和开关管Q4的两端，且正极接地；所述储能电容C1和稳压TVS二极管并联，一端与开关管Q1和开关管Q2的连接点连接，另一端与二极管D2负极，以及二极管D1和开关管Q3的连接点连接；所述二极管D2正极与电感负载和开关管Q4的连接点连接；所述开关管Q1的一端和二极管D1的正极均连接至电源正极；该电路由开关管Q3～Q4实现对电感负载电流的开关控制；由二极管D1～D3配合开关管实现对电感负载电流方向的控制。2.根据权利要求1所述的一种提升电感负载电流动态响应速度的电路，其特征在于，在电感负载电流需要快速上升时，开关管Q1、Q2处于互补循环导通的状态；开关管Q3、Q4都导通；在电感负载电流达到稳态时，开关管Q1、Q2处于关闭状态；开关管Q3处于导通状态，根据恒流设定值调节开关管Q4的占空比；在电感负载电流需要快速下降时，开关管Q1、Q2、Q3、Q4全部处于关闭状态；当下降电流达到设定值时，开关管Q3处于导通状态，根据恒流设定值调节开关管Q4的占空比。3.根据权利要求1或2所述的一种提升电感负载电流动态响应速度的电路，其特征在于，该电路的控制方法具体包括以下步骤：S1：在电感负载电流上升过程中，打开开关管Q3、Q4，然后控制开关管Q2打开，给储能电容C1充电；储能电容C1电压上升到一定电压后，开关管Q2关断，开关管Q1打开，储能电容C1放电，此时电源和储能电容C1同时给电感负载充电；以储能电容C1为能量转换媒介，通过开关管Q1、Q2在上述过程的快速循环，提高电感负载端的等效电压，从而提升电感负载电流的上升速度，使得电感负载电流能够以较快速度上升到接近目标值的范围内；S2：在电感负载电流上升到接近目标值的范围内，开关管Q1、Q2断开，开关管Q3导通；通过PI算法调节开关管Q4的占空比，从而对电感负载电流进行恒流控制；S3：当电感负载电流需要快速下降时，开关管Q1～Q4全部断开；电感负载的电流通过二极管D2、储能电容C1、开关管Q1的寄生二极管和二极管D3组成的回路进行能量的快速释放，同时给储能电容C1和电源进行充电，稳压TVS二极管对储能电容C1两端进行限压保护，使得电感负载电流快速下降到目标值范围内。4.根据权利要求3所述的一种提升电感负载电流动态响应速度的电路，其特征在于，步骤S...
【专利技术属性】
技术研发人员：王平，武超，李剑，罗辞勇，李锡涛，李倩文，梁家祺，王慧悦，阎鑫龙，陈靖翰，曾静雅，沈悦，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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