一种兼具纹波衰减功能的限流电路

发布时间：2021-09-02 17:23

　　在航空航天领域,为保证供电系统的安全运行,载荷和直流母线之间一般需要设计限流电路和纹波衰减电路。常规的限流电路主要包括串接电阻型和串接电感型两种,纹波衰减电路则主要为电感和电容组成的电磁干扰（EMI）滤波器。随着航空航天供电系统功率容量的不断增加,限流电路和纹波衰减电路的体积和重量也在显著增加,而体积和重量在航空航天领域是非常宝贵的资源。首先分析了常规限流电路的特点,指出其应用局限,然后从减小体积、减轻重量的角度,根据开关管不同的工作区特性,提出了一种兼具纹波衰减功能的限流电路,重点研究了该电路的两种工作模式及模式之间的切换,给出了该电路主要参数的计算公式,最后通过仿真计算和原理实验验证了该电路的有效性。 

【文章来源】：电力电子技术. 2020,54(04)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图１限流电路及阻容能量的变化??Ｆｉｇ．?１?Ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｌｉｍｉｔｉｎｇ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ａｎｄ?ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ?ｅｎｅｒｇｙ??

尺??的电路，电容充电电压最大为：??（尺?＋?尺ｌｏａｄ）?（５?）??短接限流电阻时，由于电阻两端存在电压差，??会导致一个较大的二次冲击电流，如图２所示。如??串联半导体器件给电容充电，由于其等效电阻可??以逐渐减小，因此不存在二次冲击电流问题。??对于电容前端接有变换器的电路，可通过变??换器的软启动限制冲击电流，根据变换器调制方??式不同主要可分为脉宽调制（ＰＷＭ）型和脉冲频??率调制（ＰＦＭ）型。??３．１?ＰＷＭ?型??对于ＰＷＭ型，软启动电路的工作原理如图３??所示，变换器的占空比逐渐增加，电感电流缓慢增??加，从而限制了过大的电流冲击。??图３占空比渐变限流方案??Ｆｉｇ．?３?Ｃｕｒｒｅｎｔ?ｌｉｍｉｔｉｎｇ?ｗｉｔｈ?ｇｒａｄｕａｌｌｙ?ｃｈａｎｇｉｎｇ?ｄｕｔｙ?ｒａｔｉｏ??３．２ＰＦＭ?型??对于ＰＦＭ变换器，软启动电路的工作原理见??图４。施加于变换器谐振槽路上的电压频率逐渐减小，??电感电流逐渐增加，从而限制了过大的电流冲击。??图４频率渐变限流方案??Ｆｉｇ．?４?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｇｒａｄｉｅｎｔ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｌｉｍｉｔｉｎｇ?ｓｃｈｅｍｅ??４双模式限流??针对上述限流方案的局限性，提出一种体积??孝重量轻、结构简单的双模式限流电路。当负载??电流过大时，工作于模式１：自激振荡限流；当负??载电流在限流值以下时，工作于模式２：有源滤??波。主电路见图５。＾为输入电压，ｔ／。为输出电压，??６６??

换器的软启动限制冲击电流，根据变换器调制方??式不同主要可分为脉宽调制（ＰＷＭ）型和脉冲频??率调制（ＰＦＭ）型。??３．１?ＰＷＭ?型??对于ＰＷＭ型，软启动电路的工作原理如图３??所示，变换器的占空比逐渐增加，电感电流缓慢增??加，从而限制了过大的电流冲击。??图３占空比渐变限流方案??Ｆｉｇ．?３?Ｃｕｒｒｅｎｔ?ｌｉｍｉｔｉｎｇ?ｗｉｔｈ?ｇｒａｄｕａｌｌｙ?ｃｈａｎｇｉｎｇ?ｄｕｔｙ?ｒａｔｉｏ??３．２ＰＦＭ?型??对于ＰＦＭ变换器，软启动电路的工作原理见??图４。施加于变换器谐振槽路上的电压频率逐渐减小，??电感电流逐渐增加，从而限制了过大的电流冲击。??图４频率渐变限流方案??Ｆｉｇ．?４?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｇｒａｄｉｅｎｔ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｌｉｍｉｔｉｎｇ?ｓｃｈｅｍｅ??４双模式限流??针对上述限流方案的局限性，提出一种体积??孝重量轻、结构简单的双模式限流电路。当负载??电流过大时，工作于模式１：自激振荡限流；当负??载电流在限流值以下时，工作于模式２：有源滤??波。主电路见图５。＾为输入电压，ｔ／。为输出电压，??６６??


本文编号：3379421