一种电磁发射机制造技术

本发明专利技术涉及一种电磁发射机，包括：发电机组，三相整流桥、滤波电容、一级逆变桥、谐振电感、隔值电容、高频变压器、高频整流桥、LC滤波电路以及二级逆变桥；发电机组、三相整流桥连接、滤波电容、一级逆变桥、高频变压器、高频整流桥、LC滤波电路、二级逆变桥以及输出端口依次连接；谐振电感与隔值电容串联在一级逆变桥与高频变压器原边之间的线路上，一级逆变桥的每个功率器件上并联有滤波电容，滤波电容、谐振电感与隔值电容形成谐振回路。本发明专利技术通过对一级逆变桥使用软开关技术，使得一级逆变桥的功率器件在开通或关断的过程中所承受的电压为零，实现功率器件的零电压开关。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力整流逆变
，具体地，涉及一种电磁发射机。
技术介绍
电磁发射机是通过获取大地介质对入射电磁场的响应，来构建地下介质电导率的分布信息。金属矿通常具有良好的导电性，因此电磁法是寻找金属矿最为有效的地球物理勘探手段。随着现代电力电子技术和器件的快速发展，电磁发射机主电路的拓扑结构也在发生变化。目前，电磁发射机主流的拓扑结构是采用两级逆变为主，其功率部分本质上就是一个开关电源，提高发射机的输出功率就必然会导致开关管所承受的电压或电流增加，如果仅仅使用普通的脉宽调制技术，那么将会致使开关管的开关损耗大幅度的增加，同时产生严重的电压电流尖峰，使电路中器件的电应力增加，烧毁器件，并且也将会带来严重的电磁干扰问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电磁发射机，通过对一级逆变桥使用软开关技术，使得一级逆变桥的功率器件在开通或关断的过程中所承受的电压为零，实现功率器件的零电压开关。为此目的，本专利技术提出了一种电磁发射机，其特征在于，所述电磁发射机包括:发电机组，三相整流桥、滤波电容、一级逆变桥、谐振电感、隔值电容、高频变压器、高频整流桥、LC滤波电路以及二级逆变桥；其中，所述发电机组与所述三相整流桥连接，用于输出交流电到所述三相整流桥；所述三相整流桥的输出端与所述滤波电容连接，用于将输入的三相交流电整流后形成直流电输出到所述滤波电容，所述滤波电容的输出端与所述一级逆变桥连接，用于将接收的直流电进行滤波后输出到所述一级逆变桥，所述一级逆变桥的输出端与所述高频变压器的原边连接，用于将接收到的滤波后的直流电逆变产生交流方波并输出到所述高频变压器的原边；所述高频变压器的副边与所述高频整流桥连接，用于将接收的交流方波升压后输出到所述高频整流桥，所述高频整流桥的输出端与所述LC滤波电路连接，用于将所述升压后的交流方波整流形成直流方波，所述LC滤波电路与所述二级逆变桥连接，用于将接收的直流方波滤波形成直流电，所述二级逆变桥将接收的直流电进行逆变后产生不同的方波并输出到输出端口；所述谐振电感与所述隔值电容串联在所述一级逆变桥与所述高频变压器之间的线路上，所述一级逆变桥的每个功率器件上并联有滤波电容，所述滤波电容、谐振电感与隔值电容形成谐振回路，用于控制所述一级逆变桥。其中，所述滤波电容的输出端与所述一级逆变桥的输入端之间的线路还并联有泄放电阻，用于当所述滤波电容停止工作时，泄放所述滤波电容两端存储的电能。其中，所述高频变压器的副边与所述高频整流桥的输入端之间的线路还并联有阻容吸收电路，所述阻容吸收电路包括串联连接的第三电容和第二电阻。其中，所述一级逆变桥的功率器件采用移相全桥控制模式，并且所述一级逆变桥的功率器件的驱动信号由TMS320F28335产生。其中，所述一级逆变桥为H型逆变桥。其中，所述H型逆变桥为2个绝缘栅双极性晶体管模块或一个智能功率模块。本专利技术提供的电磁发射机，通过使用软开关技术，在一级逆变桥上通过使用谐振回路来实现对一级逆变桥的开关控制，使得一级逆变桥的功率器件在开通或关断的工程中，所承受的电压为零，实现功率器件的零电压开关ZVS，从而解决了大功率电磁发射机在工作时，由于高电压大电流造成严重的功率器件开关损耗以及过高的电压电流尖峰和强大的电磁干扰的问题。【附图说明】通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中:图1示出了本专利技术的电磁发射机的电路图。图2示出了本专利技术的一级逆变桥的驱动信号的示意图。图3示出了现有的电磁发射机的一级逆变桥的硬开关情况下的高频变压器原副边电压电流尖峰示意图；图4示出了本专利技术的电磁发射机的一级逆变桥的软开关情况下的高频变压器原副边电压电流尖峰示意图。【具体实施方式】下面将结合附图对本专利技术的实施例进行详细描述。图1示出了本专利技术的电磁发射机的电路图。如图1所示，本专利技术的一种电磁发射机，其特征在于，所述电磁发射机包括:发电机组10，三相整流桥20、滤波电容Cl、一级逆变桥30、谐振电感L2、隔值电容C2、高频变压器T、高频整流桥40、LC滤波电路50以及二级逆变桥60 ；在上述电路中，发电机组10与三相整流桥20连接，发电机组10将三相交流电输出到三相整流桥20的输入端；三相整流桥20的输出端与滤波电容Cl连接，三相整流桥20将输入的三相交流电整流后形成直流电输出到滤波电容Cl ;滤波电容Cl的输出端与一级逆变桥30连接，滤波电容Cl将接收的直流电进行滤波后输出到一级逆变桥30。一级逆变桥30的输出端与高频变压器T的原边连接，一级逆变桥30将接收到的滤波后的直流电逆变产生交流方波并输出到高频变压器T的原边；高频变压器T的副边与高频整流桥40连接，高频变压器T将接收的交流方波升压后输出到高频整流桥40，高频整流桥40的输出端与LC滤波电路50连接，将升压后的交流方波整流形成直流方波，LC滤波电路50与二级逆变桥60连接，用于将接收的直流方波滤波形成直流电，二级逆变桥60将接收的直流电进行逆变后产生不同的方波并输出到输出端口。在本实施例中，谐振电感L2与隔值电容C2串联在一级逆变桥30与高频变压器T之间的线路上，一级逆变桥30的每个功率器件上并联有滤波电容Crl?Cr4，滤波电容Crl?Cr4、谐振电感L2与隔值电容C2形成谐振回路，用于控制所述一级逆变桥。另外，本实施例的隔值电容C2还可以去除高频变压器T的原边交流电中的直流分量，保证高频变压器T原边无偏磁。本实施例的电路中，通过滤波电容Crl?Cr4、谐振电感L2与隔值电容C2形成谐振回路，从而实现了使用软开关技术控制一级逆变桥30的开关，使得一级逆变桥30的功率器件Ql?Q4在开通和关断过程中所承受的电压为零。上述实施例中，一级逆变桥可以使用H型逆变桥，并且该H型逆变桥可以为2个绝缘栅双极性晶体管模块或一个智能功率模块。另外，为了实现一级逆变桥30的零电压开关，上述一级逆变桥30的功劳器件采用移相全桥控制模式，并且一级逆变桥的功率器件的驱动信号由TMS320F28335产生。TMS320F28335为浮点DSP控制器，与现有电磁发射机使用的定点DSP相比，该器件具有精度高，成本低，功耗小，性能高，外设集成度高，数据以及程序存储量大，A/D转换更精确快速等特点，用其取代传统的集成IC作为控制器，不仅具有控制精度高、应用灵活、外围辅助电路简单等特点，同时还可以实现复杂的软件算法。另外，在滤波电容Cl的输出端与一级逆变桥30的输入端之间的线路上还并联有泄放电阻R1，泄放电阻Rl用于当滤波电容Cl停止工作时，泄放滤波电容Cl两端存储的电會泛。此外，在高频变压器T的副边与高频整流桥40的输入端之间的线路还并联有阻容吸收电路70，该阻容吸收电路包括串联连接的第三电容C3和第二电阻R2。本专利技术的电磁发射机的工作原理如下:本实施例的一级逆变桥的功率器件的驱动信号由TMS320F28335产生。其波形图如图2所示，其中，一、四通道驱动波形驱动功率器件Ql、Q4，二、三通道驱动波形驱动功率器件Q2、Q3。当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁发射机，其特征在于，所述电磁发射机包括：发电机组，三相整流桥、滤波电容、一级逆变桥、谐振电感、隔值电容、高频变压器、高频整流桥、LC滤波电路以及二级逆变桥；其中，所述发电机组与所述三相整流桥连接，用于输出交流电到所述三相整流桥；所述三相整流桥的输出端与所述滤波电容连接，用于将输入的三相交流电整流后形成直流电输出到所述滤波电容，所述滤波电容的输出端与所述一级逆变桥连接，用于将接收的直流电进行滤波后输出到所述一级逆变桥，所述一级逆变桥的输出端与所述高频变压器的原边连接，用于将接收到的滤波后的直流电逆变产生交流方波并输出到所述高频变压器的原边；所述高频变压器的副边与所述高频整流桥连接，用于将接收的交流方波升压后输出到所述高频整流桥，所述高频整流桥的输出端与所述LC滤波电路连接，用于将所述升压后的交流方波整流形成直流方波，所述LC滤波电路与所述二级逆变桥连接，用于将接收的直流方波滤波形成直流电，所述二级逆变桥将接收的直流电进行逆变后产生不同的方波并输出到输出端口；所述谐振电感与所述隔值电容串联在所述一级逆变桥与所述高频变压器之间的线路上，所述一级逆变桥的每个功率器件上并联有滤波电容，所述滤波电容、谐振电感与隔值电容形成谐振回路，用于控制所述一级逆变桥。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张一鸣，王旭红，朱学政，陶海军，高俊侠，田甲申，郑起佳，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11