專利名稱：一種可控電流擾動(dòng)源主電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電能質(zhì)量擾動(dòng)發(fā)生技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種可控電流擾動(dòng)源主電路。
背景技術(shù)：
目前市場上的可控電流源主要采用大功率晶體管(BJT)、場效應(yīng)管(M0S)等半導(dǎo) 體器件構(gòu)成的線性放大器來完成對設(shè)定電流的輸出功能，具有控制線性度好，精度高的優(yōu) 點(diǎn)。但其固有缺陷也非常明顯(l)主電路中開關(guān)器件工作于線性放大區(qū)，功耗大，發(fā)熱嚴(yán) 重，并且工作點(diǎn)容易受到溫漂的影響；(2)由于受器件電壓、電流容量的限制，這種類型的 可控電流源難以輸出大功率，只能應(yīng)用于一些小功率場合。 本發(fā)明提供了一種可控電流擾動(dòng)源主電路。針對上述小功率線性可控電流源不 能適應(yīng)電力系統(tǒng)中對擾動(dòng)電流源在高電壓、大電流、大容量方面的要求的實(shí)際情況，采用工 作于非線性飽和區(qū)與截止區(qū)的絕緣柵雙極晶體管IGBT作為開關(guān)元件構(gòu)成的可控電流源裝 置，能有效解決因半導(dǎo)體開關(guān)工作于線性放大區(qū)帶來的功耗大、成本高、過載能力弱、輸出 容量小等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可控電流擾動(dòng)源主電路，解決了功耗大、成本高、過載 能力弱、輸出容量小等問題。 本發(fā)明包括直流電源、高頻H橋逆變器、高頻電抗器、直流電源、基頻H橋逆變器、 基波電抗器和系統(tǒng)電源，用于產(chǎn)生由程序設(shè)定的各種波形的電流。直流電源由電解電容器 構(gòu)成，電解電容器的正極和負(fù)極之間并聯(lián)著高頻H橋逆變器；高頻H橋逆變器由兩個(gè)IGBT 橋臂并聯(lián)而成，每個(gè)IGBT橋臂由兩個(gè)IGBT串聯(lián)而成，IGBT的連接點(diǎn)構(gòu)成高頻H橋逆變器 的兩個(gè)輸出端點(diǎn)；高頻H橋逆變器的一個(gè)輸出端點(diǎn)連接到高頻電抗器的輸入端，高頻電抗 器的輸出端連接到系統(tǒng)電源的一個(gè)端點(diǎn)A，高頻H橋逆變器的另一個(gè)輸出端連接到基波電 抗器的輸入端C ;直流電源4由電解電容器構(gòu)成，電解電容器的正極和負(fù)極之間并聯(lián)著基頻 H橋逆變器；基頻H橋逆變器由兩個(gè)IGBT橋臂并聯(lián)而成，每個(gè)IGBT橋臂由兩個(gè)IGBT串聯(lián) 而成，IGBT的連接點(diǎn)構(gòu)成高頻H橋逆變器的兩個(gè)輸出端點(diǎn)；基頻H橋逆變器的一個(gè)輸出端 點(diǎn)連接到基波電抗器的輸入端C，基波電抗器6的輸出端連接到系統(tǒng)電源的一個(gè)端點(diǎn)A，基 頻H橋逆變器的另一個(gè)輸出端連接到系統(tǒng)電源的另一個(gè)端點(diǎn)B。
本發(fā)明提供的一種可控電流擾動(dòng)源主電路的工組原理如下 高頻H橋逆變器2根據(jù)電流滯環(huán)控制產(chǎn)生由程序定義波形的電流ih，通過高頻電 抗器3輸出；基頻H橋逆變器5根據(jù)正弦波脈寬調(diào)制控制，產(chǎn)生一個(gè)幅值和相角能獨(dú)立控制 的基波電壓，這個(gè)基波電壓和系統(tǒng)電源7的電壓相互作用，在基波電抗器6上產(chǎn)生基波電流 ib，電流ih和電流ib疊加后，得到總的可控電流擾動(dòng)源的擾動(dòng)電流iT注入到系統(tǒng)中。本發(fā) 明提供的一種可控電流擾動(dòng)源主電路，實(shí)質(zhì)上是由高頻H橋逆變器2和基頻H橋逆變器5聯(lián)合產(chǎn)生所需的擾動(dòng)電流，高頻H橋逆變器2的任務(wù)是輸出高頻擾動(dòng)電流，其中的IGBT工 作于6kHz開關(guān)狀態(tài)，基頻H橋逆變器5的任務(wù)是輸出基頻無功或有功電流，其中的IGBT工 作于2kHz開關(guān)狀態(tài)。 本發(fā)明提供的一種可控電流擾動(dòng)源主電路，其優(yōu)點(diǎn)在于，輸出容量大，電流調(diào)制頻 帶寬，響應(yīng)快，損耗小，可靠性高，成本低。


圖1為本發(fā)明提供的一種可控電流源主電路結(jié)構(gòu)圖，其中，直流電源1 ，高頻H橋逆 變器2，高頻電抗器3，直流電源4，基頻H橋逆變器5，基波電抗器、系統(tǒng)電源7。
具體實(shí)施例方式
圖1為本發(fā)明提供的一種可控電流擾動(dòng)源主電路的一種具體實(shí)施方式
，包括直流 電源1 ，高頻H橋逆變器2，高頻電抗器3，直流電源4，基頻H橋逆變器5，基波電抗器6和系 統(tǒng)電源7。 直流電源1由電解電容器構(gòu)成，電解電容器的正極和負(fù)極之間并聯(lián)著高頻H橋逆 變器2 ;高頻H橋逆變器2由兩個(gè)IGBT橋臂并聯(lián)而成，每個(gè)IGBT橋臂由兩個(gè)IGBT串聯(lián)而 成，IGBT的連接點(diǎn)構(gòu)成高頻H橋逆變器2的兩個(gè)輸出端點(diǎn)；高頻H橋逆變器2的一個(gè)輸出 端點(diǎn)連接到高頻電抗器3的輸入端，高頻電抗器的輸出端連接到系統(tǒng)電源7的一個(gè)端點(diǎn)A， 高頻H橋逆變器2的另一個(gè)輸出端連接到基波電抗器6的輸入端C。 直流電源4由電解電容器構(gòu)成，電解電容器的正極和負(fù)極之間并聯(lián)著基頻H橋逆 變器5 ;基頻H橋逆變器5由兩個(gè)IGBT橋臂并聯(lián)而成，每個(gè)IGBT橋臂由兩個(gè)IGBT串聯(lián)而 成，IGBT的連接點(diǎn)構(gòu)成高頻H橋逆變器2的兩個(gè)輸出端點(diǎn)；基頻H橋逆變器5的一個(gè)輸出 端點(diǎn)連接到基波電抗器6的輸入端C，基波電抗器6的輸出端連接到系統(tǒng)電源7的一個(gè)端點(diǎn) A，基頻H橋逆變器5的另一個(gè)輸出端連接到系統(tǒng)電源7的另一個(gè)端點(diǎn)B。
權(quán)利要求
一種可控電流擾動(dòng)源主電路，其特征在于包括直流電源、高頻H橋逆變器、高頻電抗器、直流電源、基頻H橋逆變器、基波電抗器和系統(tǒng)電源；直流電源(1)由電解電容器構(gòu)成，電解電容器的正極和負(fù)極之間并聯(lián)著高頻H橋逆變器(2)；高頻H橋逆變器(2)由兩個(gè)IGBT橋臂并聯(lián)而成，每個(gè)IGBT橋臂由兩個(gè)IGBT串聯(lián)而成，IGBT的連接點(diǎn)構(gòu)成高頻H橋逆變器(2)的兩個(gè)輸出端點(diǎn)；高頻H橋逆變器(2)的一個(gè)輸出端點(diǎn)連接到高頻電抗器(3)的輸入端，高頻電抗器的輸出端連接到系統(tǒng)電源(7)的一個(gè)端點(diǎn)A，高頻H橋逆變器(2)的另一個(gè)輸出端連接到基波電抗器(6)的輸入端C；直流電源(4)由電解電容器構(gòu)成，電解電容器的正極和負(fù)極之間并聯(lián)著基頻H橋逆變器(5)；基頻H橋逆變器(5)由兩個(gè)IGBT橋臂并聯(lián)而成，每個(gè)IGBT橋臂由兩個(gè)IGBT串聯(lián)而成，IGBT的連接點(diǎn)構(gòu)成高頻H橋逆變器(2)的兩個(gè)輸出端點(diǎn)；基頻H橋逆變器(5)的一個(gè)輸出端點(diǎn)連接到基波電抗器(6)的輸入端C，基波電抗器(6)的輸出端連接到系統(tǒng)電源(7)的一個(gè)端點(diǎn)A，基頻H橋逆變器(5)的另一個(gè)輸出端連接到系統(tǒng)電源(7)的另一個(gè)端點(diǎn)B。
2. 按照權(quán)利要求l所述的可控電流擾動(dòng)源主電路，其特征在于由高頻H橋逆變器(2) 和基頻H橋逆變器(5)聯(lián)合產(chǎn)生所需的擾動(dòng)電流，高頻H橋逆變器(2)輸出高頻擾動(dòng)電流， 其中的IGBT工作于6kHz開關(guān)狀態(tài)，基頻H橋逆變器(5)輸出基頻無功或有功電流，其中的 IGBT工作于2kHz開關(guān)狀態(tài)。
全文摘要
一種可控電流擾動(dòng)源主電路，屬于電能質(zhì)量擾動(dòng)發(fā)生技術(shù)領(lǐng)域。包括直流電源、高頻H橋逆變器、高頻電抗器、直流電源、基頻H橋逆變器、基波電抗器和系統(tǒng)電源。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，輸出容量大，電流調(diào)制頻帶寬，響應(yīng)快，損耗小，可靠性高，成本低。
文檔編號H02M7/5387GK101710799SQ20091024236
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者劉喬, 單任仲, 孔舒紅, 尹忠東, 戴成昕, 洪秋, 肖湘寧 申請人:華北電力大學(xué)