新型串联变压器均压方法及应用技术

技术编号:4343295 阅读:204 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种新型串联变压器均压方法及应用,属于大功率高压、超高压领域,应用于大功率雷达发射机、加速器、CT、高能气体离子源和高能金属离子源的加速级电源。本发明专利技术是通过在设计开关变压器时每个变压器上多留1个次级绕组;开关变压器的初级串联供电,变压器次级的多个绕组分段整流后将输出串联起来,达到所需要的电源输出电压;将每个变压器预留的次级绕组并联起来,达到整流器的均压效果;均压的绕组必须高压绝缘来实现的。采用本发明专利技术所述的方法解决了变压器初级串联时的均压问题,方法简单可靠,可适用于各种功率、电压等级的开关电源。这种技术的出现对提高雷达发射机和雷达整机的性能具有重大意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型串联变压器均压方法及应用,属于大功率高压、超高压领域,应用于大功率雷达发射机、加速器、CT、高能气体离子源和高能金属离子源的加速级电源。
技术介绍
随着电源电压和功率的不断提高,开关变压器和整流器的设计难度也不断增大,大功率雷达发射机要求高压电源的输出功率达几十到上百千瓦,输出电压达20-100kV。采用单个变压器变压难度很大,目前高压开关电源一般采用电源逆变器推多个开关变压器,开关变压器采用初级并联或串联次级串联的结构。当开关变压器采用初级串联次级串联的结构时,整流器存在电压不均匀的问题。这将导致其中几个整流器输入电压高于额定工作电压,从而将整流器击穿,引起整个电源故障,严重影响了电源的可靠性。
技术实现思路
1、所要解决的技术问题:本专利技术针对以上问题提供了一种新型串联变压器均压方法。2、技术方案:本专利技术是通过:在设计开关变压器时每个变压器上多留1个次级绕组;开关变压器的初级串联供电,变压器次级的多个绕组分段整流后将输出串联起来,达到所需要的电源输出电压;将每个变压器预留的次级绕组并联起来,达到整流器的均压效果;均压的绕组必须高压绝缘来实现的。3、有益效果:采用本专利技术所述的方法解决了变压器初级串联时的均压问题,方法简单可靠,可适用于各种功率、电压等级的开关电源。这种技术的出现对提高雷达发射机和雷达整机的性能具有重大意义。附图说明图1为本专利技术的串联变压器均压示意图;图2为本专利技术一种实施例的原理框图。-->具体实施方式原理:在设计开关变压器时每个变压器上多留1个次级绕组,即每个变压器有n+1(n>1)次级绕组。开关变压器的初级串联供电,变压器次级的多个绕组分段整流后将输出串联起来,达到所需要的电源输出电压。将每个变压器预留的次级绕组并联起来,达到整流器的均压效果。串联变压器均压示意图见图1。由于变压器的次级采用串联方式,不同变压器的绕组之间存在电位差。因此,均压的绕组必须注意高压绝缘。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细地说明。根据上述的串联均压设计原理,我们设计了一种30kV/50kW的高压开关电源,该电源采用了一个变换器,两个高压变压整流组件,每个高压变压整流组件内部采用了8个变压器的串联结构。①50kW相移式ZCZVS变换器设计变换器采用ZCZVS,电源功率部分电路如图2所示。我们采用了UC3875相移式控制器,V1和V3为超前臂,V2和V4为滞后臂,每个开关管均采用了4个IGBT并联,D1-D4各采用了2个1200/100A的快恢复二极管并联。L1为滤波电感,L2,L3为辅助谐振电感,C3为谐振电容。V1-V4的驱动采用了变压器驱动。②高压变压整流组件的设计整个电源的高压部分采用了两个高压变压整流组件串联,两个高压变压整流组件的初级采用并联结构,每个高压变压整流组件内部采用了8个变压器的串联结构。每个高压变压整流组件采用了8块印制版,每块印制板上装有一个环形超微晶铁芯,每个铁芯绕9组次级绕组(8组用于整流,1组用于均压),每个绕组的变比为1:5,整流管采用快恢复二极管,滤波电容采用450V/330μF的铝电解电容。由于每块印制版由8组绕组整流后串联,所以每块印制版的变比为1:40,这样当输入达到510V时每个高压整流组件最大可输出20kV,采用两个这样的组件串联输出电压可达40kV,考虑电网的波动范围,电源在电网电压最低时仍然可以满足稳压的要求。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型串联变压器均压方法,其特征在于:在设计开关变压器时每个变压器上多留1个次级绕组;开关变压器的初级串联供电,变压器次级的多个绕组分段整流后将输出串联起来,达到所需要的电源输出电压;将每个变压器预留的次级绕组并联起来,达到整流器的均压效果;均压的绕组必须高压绝缘。

【技术特征摘要】
1、一种新型串联变压器均压方法,其特征在于:在设计开关变压器时每个变压器上多留1个次级绕组;开关变压器的初级串联供电,变压器次级的多个绕组分段整流后将输出串联起来,达到所需要的电源输出电压;将每个变压器预留的次级绕组并联起来,达到整流器的均压效果;均压的绕组必须高压绝缘。2、根据权利要求1所述的新型串联变压器均压方法的应用,其特征在于:一种高压开关电源包括变换器和高压变压整流组件;高压变压整流组件内部采用了权利要求1所述的新型串联变压器均压方法。3、根据权利要求2所述的新型串联变压器均压方法的应用,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴广明黄军
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第十四研究所
类型:发明
国别省市:84[中国|南京]

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