一种用于调节直流偏磁的励磁电源的制作方法

本实用新型涉及了励磁电源技术领域，具体为一种用于调节直流偏磁的励磁电源。

背景技术：

直流偏磁是变压器的一种非正常工作状态，是指在变压器励磁电流中出现了一定的直流分量，会产生功率因数低和谐波污染等问题，因此对直流偏磁条件下的磁通测量是非常重要的，现有一种无需样片、实时在线的C型传感器直流偏磁动态磁通测量装置，然而由于市场上普通的直流电源输出电压精度为1%左右，但是我们需要一种能够在0.1%范围内精确调节的直流电源，市面上还没有能够满足这种测量技术要求的可调电源，为此，我提出了一种用于调节直流偏磁的励磁电源。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于调节直流偏磁的励磁电源，以解决上述背景技术中提出的市面上还没有能够满足这种测量技术要求的可调电源，来解决此C型传感器的测量产生较大的误差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于调节直流偏磁的励磁电源，包括三相六开关降压型有源功率因数校正电路，所述三相六开关降压型有源功率因数校正电路电性连接有采样电路和电源模块，所述三相六开关降压型有源功率因数校正电路包括三相输入端a、b、c，所述三相输入端a、b、c分别串接有电感La、Lb、Lc，所述电感La、Lb、Lc均并接有电容和两组N型功率开关，三组所述电容的输出端连接在一起，三组所述顶部的N型功率开关连接在一起，三组所述底部的N型功率开关连接在一起，三组所述顶部的N型功率开关一起并接有二极管D和电感L1，三组所述底部的N型功率开关一起并接有二极管D和电感L2，所述电感L1和电感L2之间设有电容C,所述采样电路包括输出电压采样放大和滤波电路、输入电压采样放大和滤波电路和输入电流采样放大和滤波电路，所述电源模块包括控制回路电源供电电路、IGBT驱动供电电路、模拟信号处理供电电路、采样模块中的转换电路供电电路和DSP28335供电电路。

优选的，所述输出电压采样放大和滤波电路包括电压传感器，所述电压传感器的输出端并接有电阻R109、电阻R349和放大器的3号端口，所述电阻R109和电阻R349的输出端并接地线和放大器的2号端口，所述放大器的7号端口并接有+15V电压和电容C92，所述电容C92的输出端接地，所述放大器的4号端口并接有-15V电压和电容C96，所述电容C96的输出端并接放大器的5号端口和地线，所述放大器的6号端口串接有电阻R107，所述电阻R107并接有电阻R108和电容C93，所述电阻R108并接有电压比较器U26A的3号端口和电容C94，所述电容C94的输出端接地，所述电容C93的输出端并接有电压比较器U26A的2号端口和1号端口，所述电压比较器U26A的8号和4号端口分别连接有+15V电压和-15V电压，所述电压比较器U26A的1号端口串接有电阻R110，所述电阻R110并接有电阻R111和电容C95，所述电阻R111和电容C95的输出端接地，所述电容C95的输入端连接电压比较器U26B的5号端口，所述电压比较器U26B的6号端口和7号端口连接并一同输出。

优选的，所述输出电压采样放大和滤波电路的输出端连接有保护电路，所述保护电路包括电阻R112，所述电阻R112的顶部输入端并接有+15V电压和电阻R113，所述电阻R112的底部输出端并接有电容C97、电压比较器U27A的3号端口和电压比较器U27B的5号端口，所述电容C97的输出端并接有地线和电阻R114，所述电阻R114和电阻R113的输出端串接，所述电压比较器U27A的2号端口和电压比较器U27B的6号端口分别连接交流输入电压端口VDCCOM1和VDCCOM2,所述电压比较器U27A的4号和8号端口分别连接有-15V电压和+15V电压，所述电压比较器U27A的1号端口并接有电阻R97、电压比较器U27B的7号端口和二极管D7，所述电阻R97的顶部输入端串接有+15V电压，所述二极管D7串接有电阻R117，所述电阻R117并接有输出端口和电阻R122，所述R122的底部输出端接地。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过三相六开关降压型有源功率因数校正电路图，具有稳定直流输出功率因数校正整流器，并且保证输入电流是正弦波和保持高效率，输出电感分为L1和L2，并且L1=L2，提供了对称的正和负输出轨，为了提供对称的阻抗衰减，减少传导共模噪声电流，在本设计中一个相的上下两管总是同时开通，同时关闭的，这样可以使得用DSP控制起来更容易，通过保护电路可以起到过压保护的作用，该电源装置具有输出电压精度高，输入电流功率因数高，谐波失真小，输出电压低，EMI共模噪声小等优点，提高了C型传感器的测量精度。

附图说明

图1为本实用新型三相六开关降压型有源功率因数校正电路图；

图2为本实用新型输出电压采样放大和滤波电路图；

图3为本实用新型保护电路图；

图4为本实用新型输入电压采样放大和滤波电路图；

图5为本实用新型输入电流采样放大和滤波电路图；

图6为本实用新型控制回路电源供电电路图；

图7为本实用新型IGBT驱动供电电路图；

图8为本实用新型模拟信号处理供电电路图；

图9为本实用新型采样模块中的转换电路供电电路图；

图10为本实用新型DSP28335供电电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图10，本实用新型提供一种技术方案：一种用于调节直流偏磁的励磁电源，包括三相六开关降压型有源功率因数校正电路，所述三相六开关降压型有源功率因数校正电路电性连接有采样电路和电源模块，所述三相六开关降压型有源功率因数校正电路包括三相输入端a、b、c，所述三相输入端a、b、c分别串接有电感La、Lb、Lc，所述电感La、Lb、Lc均并接有电容和两组N型功率开关，三组所述电容的输出端连接在一起，三组所述顶部的N型功率开关连接在一起，三组所述底部的N型功率开关连接在一起，三组所述顶部的N型功率开关一起并接有二极管D和电感L1，三组所述底部的N型功率开关一起并接有二极管D和电感L2，所述电感L1和电感L2之间设有电容C,所述采样电路包括输出电压采样放大和滤波电路、输入电压采样放大和滤波电路和输入电流采样放大和滤波电路，所述电源模块包括控制回路电源供电电路、IGBT驱动供电电路、模拟信号处理供电电路、采样模块中的转换电路供电电路和DSP28335供电电路。

其中，所述输出电压采样放大和滤波电路包括电压传感器，所述电压传感器的输出端并接有电阻R109、电阻R349和放大器的3号端口，所述电阻R109和电阻R349的输出端并接地线和放大器的2号端口，所述放大器的7号端口并接有+15V电压和电容C92，所述电容C92的输出端接地，所述放大器的4号端口并接有-15V电压和电容C96，所述电容C96的输出端并接放大器的5号端口和地线，所述放大器的6号端口串接有电阻R107，所述电阻R107并接有电阻R108和电容C93，所述电阻R108并接有电压比较器U26A的3号端口和电容C94，所述电容C94的输出端接地，所述电容C93的输出端并接有电压比较器U26A的2号端口和1号端口，所述电压比较器U26A的8号和4号端口分别连接有+15V电压和-15V电压，所述电压比较器U26A的1号端口串接有电阻R110，所述电阻R110并接有电阻R111和电容C95，所述电阻R111和电容C95的输出端接地，所述电容C95的输入端连接电压比较器U26B的5号端口，所述电压比较器U26B的6号端口和7号端口连接并一同输出，所述输出电压采样放大和滤波电路的输出端连接有保护电路，所述保护电路包括电阻R112，所述电阻R112的顶部输入端并接有+15V电压和电阻R113，所述电阻R112的底部输出端并接有电容C97、电压比较器U27A的3号端口和电压比较器U27B的5号端口，所述电容C97的输出端并接有地线和电阻R114，所述电阻R114和电阻R113的输出端串接，所述电压比较器U27A的2号端口和电压比较器U27B的6号端口分别连接交流输入电压端口VDCCOM1和VDCCOM2,所述电压比较器U27A的4号和8号端口分别连接有-15V电压和+15V电压，所述电压比较器U27A的1号端口并接有电阻R97、电压比较器U27B的7号端口和二极管D7，所述电阻R97的顶部输入端串接有+15V电压，所述二极管D7串接有电阻R117，所述电阻R117并接有输出端口和电阻R122，所述R122的底部输出端接地。

工作原理：

（1）、本实用新型通过三相六开关降压型有源功率因数校正电路图，具有稳定直流输出功率因数校正整流器，并且保证输入电流是正弦波和保持高效率，输出电感分为L1和L2，并且L1=L2，提供了对称的正和负输出轨，为了提供对称的阻抗衰减，减少传导共模噪声电流，在本设计中一个相的上下两管总是同时开通，同时关闭的，这样可以使得用DSP控制起来更容易。

（2）、本实用新型通过输出电压采样放大和滤波电路图，当电压采集使用电压传感器LV25-P采集到电压经过放大和滤波电路后，传送到DSP28335中，让DSP分析和处理。

（3）、本实用新型通过保护电路图，如果VDCCOM1的电压超过10V，LM293的输出电压会从正电压跳到负电压，当检测到电压的跳变，系统会停止工作，起到过压保护的作用。

（4）、本实用新型通过输入电压采样放大和滤波电路图，当在使用DSP28335的ADC转换模块时，DSP28335的A/D的输入范围是0到3V,若输入负电压或高于3V的电压就会烧坏A/D模块，而输入端的电压是正弦交流电压，不能用图2的电路直接采样，需要再后端进行电压处理，如图4所示，很好的解决了输入负电压烧坏A/D模块的问题，本设计有2个输入电压采集模块，分别用来采集Vab和Vbc，再经过计算得到Ua和Ub。

（5）、本实用新型通过输入电流采样放大和滤波电路图，当电流采集使用电压传感器La100-P采集到电压经过放大和滤波电路后，传送到DSP28335中，让DSP分析和处理，同样，输入端的电流是正弦交流电流，所以在后端也接了一个转换电路。

（6）、本实用新型通过控制回路电源供电电路图，当输入24V直流电压，经过DC/DC变换器TEN5-2411，输出5V直流电压。

（7）、本实用新型通过IGBT驱动供电电路图，当输入24V直流电压，经过DC/DC变换器TEN20-2413，输出15V直流电压。

（8）、本实用新型通过模拟信号处理供电电路图，当输入24V直流电压，经过DC/DC变换器TEN20-2423，输出正负15V直流电压。

（9）、本实用新型通过采样模块中的转换电路供电电路图,当输入24V直流电压，经过DC/DC变换器REF5030I，输出3V直流电压。

（10）、本实用新型通过DSP28335供电电路图，当输入24V直流电压，经过LM2596-3.3，输出3V直流电压。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。