专利名称：一种可控电流扰动源主电路的制作方法
技术领域：
本发明属于电能质量扰动发生技术领域，特别是提供了一种可控电流扰动源主电路。
背景技术：
目前市场上的可控电流源主要采用大功率晶体管(BJT)、场效应管(M0S)等半导 体器件构成的线性放大器来完成对设定电流的输出功能，具有控制线性度好，精度高的优 点。但其固有缺陷也非常明显(l)主电路中开关器件工作于线性放大区，功耗大，发热严 重，并且工作点容易受到温漂的影响；(2)由于受器件电压、电流容量的限制，这种类型的 可控电流源难以输出大功率，只能应用于一些小功率场合。 本发明提供了一种可控电流扰动源主电路。针对上述小功率线性可控电流源不 能适应电力系统中对扰动电流源在高电压、大电流、大容量方面的要求的实际情况，采用工 作于非线性饱和区与截止区的绝缘栅双极晶体管IGBT作为开关元件构成的可控电流源装 置，能有效解决因半导体开关工作于线性放大区带来的功耗大、成本高、过载能力弱、输出 容量小等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可控电流扰动源主电路，解决了功耗大、成本高、过载 能力弱、输出容量小等问题。 本发明包括直流电源、高频H桥逆变器、高频电抗器、直流电源、基频H桥逆变器、 基波电抗器和系统电源，用于产生由程序设定的各种波形的电流。直流电源由电解电容器 构成，电解电容器的正极和负极之间并联着高频H桥逆变器；高频H桥逆变器由两个IGBT 桥臂并联而成，每个IGBT桥臂由两个IGBT串联而成，IGBT的连接点构成高频H桥逆变器 的两个输出端点；高频H桥逆变器的一个输出端点连接到高频电抗器的输入端，高频电抗 器的输出端连接到系统电源的一个端点A，高频H桥逆变器的另一个输出端连接到基波电 抗器的输入端C ;直流电源4由电解电容器构成，电解电容器的正极和负极之间并联着基频 H桥逆变器；基频H桥逆变器由两个IGBT桥臂并联而成，每个IGBT桥臂由两个IGBT串联 而成，IGBT的连接点构成高频H桥逆变器的两个输出端点；基频H桥逆变器的一个输出端 点连接到基波电抗器的输入端C，基波电抗器6的输出端连接到系统电源的一个端点A，基 频H桥逆变器的另一个输出端连接到系统电源的另一个端点B。
本发明提供的一种可控电流扰动源主电路的工组原理如下 高频H桥逆变器2根据电流滞环控制产生由程序定义波形的电流ih，通过高频电 抗器3输出；基频H桥逆变器5根据正弦波脉宽调制控制，产生一个幅值和相角能独立控制 的基波电压，这个基波电压和系统电源7的电压相互作用，在基波电抗器6上产生基波电流 ib，电流ih和电流ib叠加后，得到总的可控电流扰动源的扰动电流iT注入到系统中。本发 明提供的一种可控电流扰动源主电路，实质上是由高频H桥逆变器2和基频H桥逆变器5联合产生所需的扰动电流，高频H桥逆变器2的任务是输出高频扰动电流，其中的IGBT工 作于6kHz开关状态，基频H桥逆变器5的任务是输出基频无功或有功电流，其中的IGBT工 作于2kHz开关状态。 本发明提供的一种可控电流扰动源主电路，其优点在于，输出容量大，电流调制频 带宽，响应快，损耗小，可靠性高，成本低。
图1为本发明提供的一种可控电流源主电路结构图，其中，直流电源1 ，高频H桥逆 变器2，高频电抗器3，直流电源4，基频H桥逆变器5，基波电抗器、系统电源7。
具体实施例方式
图1为本发明提供的一种可控电流扰动源主电路的一种具体实施方式
，包括直流 电源1 ，高频H桥逆变器2，高频电抗器3，直流电源4，基频H桥逆变器5，基波电抗器6和系 统电源7。 直流电源1由电解电容器构成，电解电容器的正极和负极之间并联着高频H桥逆 变器2 ;高频H桥逆变器2由两个IGBT桥臂并联而成，每个IGBT桥臂由两个IGBT串联而 成，IGBT的连接点构成高频H桥逆变器2的两个输出端点；高频H桥逆变器2的一个输出 端点连接到高频电抗器3的输入端，高频电抗器的输出端连接到系统电源7的一个端点A， 高频H桥逆变器2的另一个输出端连接到基波电抗器6的输入端C。 直流电源4由电解电容器构成，电解电容器的正极和负极之间并联着基频H桥逆 变器5 ;基频H桥逆变器5由两个IGBT桥臂并联而成，每个IGBT桥臂由两个IGBT串联而 成，IGBT的连接点构成高频H桥逆变器2的两个输出端点；基频H桥逆变器5的一个输出 端点连接到基波电抗器6的输入端C，基波电抗器6的输出端连接到系统电源7的一个端点 A，基频H桥逆变器5的另一个输出端连接到系统电源7的另一个端点B。
权利要求
一种可控电流扰动源主电路，其特征在于包括直流电源、高频H桥逆变器、高频电抗器、直流电源、基频H桥逆变器、基波电抗器和系统电源；直流电源(1)由电解电容器构成，电解电容器的正极和负极之间并联着高频H桥逆变器(2)；高频H桥逆变器(2)由两个IGBT桥臂并联而成，每个IGBT桥臂由两个IGBT串联而成，IGBT的连接点构成高频H桥逆变器(2)的两个输出端点；高频H桥逆变器(2)的一个输出端点连接到高频电抗器(3)的输入端，高频电抗器的输出端连接到系统电源(7)的一个端点A，高频H桥逆变器(2)的另一个输出端连接到基波电抗器(6)的输入端C；直流电源(4)由电解电容器构成，电解电容器的正极和负极之间并联着基频H桥逆变器(5)；基频H桥逆变器(5)由两个IGBT桥臂并联而成，每个IGBT桥臂由两个IGBT串联而成，IGBT的连接点构成高频H桥逆变器(2)的两个输出端点；基频H桥逆变器(5)的一个输出端点连接到基波电抗器(6)的输入端C，基波电抗器(6)的输出端连接到系统电源(7)的一个端点A，基频H桥逆变器(5)的另一个输出端连接到系统电源(7)的另一个端点B。
2. 按照权利要求l所述的可控电流扰动源主电路，其特征在于由高频H桥逆变器(2) 和基频H桥逆变器(5)联合产生所需的扰动电流，高频H桥逆变器(2)输出高频扰动电流， 其中的IGBT工作于6kHz开关状态，基频H桥逆变器(5)输出基频无功或有功电流，其中的 IGBT工作于2kHz开关状态。
全文摘要
一种可控电流扰动源主电路，属于电能质量扰动发生技术领域。包括直流电源、高频H桥逆变器、高频电抗器、直流电源、基频H桥逆变器、基波电抗器和系统电源。本发明的优点在于，输出容量大，电流调制频带宽，响应快，损耗小，可靠性高，成本低。
文档编号H02M7/5387GK101710799SQ20091024236
公开日2010年5月19日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者刘乔, 单任仲, 孔舒红, 尹忠东, 戴成昕, 洪秋, 肖湘宁 申请人:华北电力大学