一种变压器激磁周期的控制方法及其控制电路技术

技术编号:3391300 阅读:221 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种变压器激磁周期的控制方法及其控制电路,通过调整激磁电流上升与下降的激磁周期与放磁周期来防止线圈饱和,从变压器线圈中的激磁电流中获取检测电流,并设定放磁回归基准值,通过该检测电流判断激磁电流在放磁周期内是否下降至该放磁回归基准值,并通过该周期修正电路修正脉波控制单元的工作周期信号,直到激磁电流下降至预设的位准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变压器激磁周期的控制方法及其控制电路,尤 其是涉及用于调整线圏上激磁电流的激磁与放磁周期,使得激磁电 流最大值无法到达线圏的激》兹饱和值,以防止线圏饱和的方法及其 实施电路。
技术介绍
变压器与电源供应器等电力转换装置是现今社会不可或缺的 产品,用途广泛且种类繁多,而其电力转换的原理其实就是变压与 整流,这些虽然已经是比较成熟的技术,但利用半导体元件控制的 电力转换装置仍具有进一 步改进的空间。电源供应器中也具有变压器是将市内用交流电转换为电压稳 定的直流电,该变压器利用两线圏电磁感应转换电能,线圏在电路 理论上相当于电感,电流经过变压器的线圏时将产生感应电流,而 由楞次定4聿知道感应电流流经线圏时将产生外加》兹场,而线圏上也 会产生反向的感应》兹场以抵抗该外加石兹场,因而线圏上的电流变化 也产生反向的感应电流,故从客7见效果来看,电感线圏有阻止线圏 中电流变化的特性,换言之,线圏上的电流具有"不容易改变大小 的惯性"。上述的线圏特性也对现今的变压器造成困扰,请参照图1与图2,现有的电源供应器皆具有至少一脉波控制单元3来控制开 关单元4,并通过控制该开关单元4的导通周期来调整流经变压器一次侧的电流,使变压器二次侧输出端(Vout)可向负栽提供稳定 的电压,另外,负载端通过电压反馈单元5向该脉波控制单元3提 供反馈信号,当负载增加时,下降的输出电压将使脉波控制单元3 延长开关单元4的导通周期,增加变压器一次侧上的电流以使二次 测提供更多的电能,4吏大负载时线圏的平衡电流向上攀升,又因为 线圏上的电流增加的速度比下降的速度快,且由于线圏上电流的 "惯性",使平均电流不易下降到原来的大小,若负载在一段时间 内持续变动,突然变大的负载就会使激磁电流Im过大,超过该线 圈的激磁饱和值7而造成变压器饱和,产生突波电流8,虽然现有 的脉波控制单元3使用的集成电路芯片(IC)皆具有过电流保护的 功能,当突波电流8—出现即关闭该开关单元4以消除突波电流8, <旦在那一瞬间出现的突波经过变压器线圏两端相互的感应,将在该 开关单元4上产生非常高的突波电压81,对电源供应器的石皮坏极大。 现有电源供应器的波形如图2中所示,并请同时参照图1的电路, I—Lo是二次侧输出端的电流,I—Lo平均电流向下降时代表负载减 小,降到零以下代表正在回收多余能量,而向上升就代表负栽变大, Vds是开关单元4中开关元件SW1两端的电位差,线圏上的激磁电 流Im为流经线圏一次侧的电流,而工作周期信号Va为脉波控制单 元3的输出。该乐;K波控制单元3输出的工作周期信号Va控制该开 关单元4的两开关元件SW1、 SW2交替导通,使激磁电流Im分为 电流上升的、激》兹周期与电流下降的^^磁周期,负栽不断变4b时,因 为上述的线圏特性会产生激磁电流Im直流准位不断上升,并且因 为线圏反抗电流变化导致激磁电流Im下降非常緩慢,又因为现有 的电源供应器没有4吏该激》兹电流Im下降至原先准位的才几构, <吏得 激磁电流Im在负载变动较大的几个周期内接近饱和临界,因而容 易到达饱和,从而产生突波电压81,造成电源供应器中的元件损坏。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种防止激》兹电流过度上升至饱 和的方法,通过控制激》兹电流的周期来确係:'激》兹电流的电流最大值 无法到达线圏饱和值,避免线圏饱和。本专利技术包括一种变压器激磁周期的控制方法及其控制电路,通过调整激》兹电流上升与下降的激》兹周期与方iU兹周期防止线圏饱和,该控制方法包括设定变压器工作周期的手段、检测变压器变化激磁 周期的手段及修正变压器放磁周期的手段,在负载增加时,电源供 应器的脉波控制单元会根据负栽的需要而调变出较长的变化激磁 周期,而通过上述控制方法的手段可调变出接续该变化激磁周期的^修正》文》兹周期,且该^修正方i^磁周期持续至该'激/磁电流下降至预i殳的 位准,以完全避免激磁电流过高使线圏达到饱和。该控制电路包括电流检测电路与周期修正电路,该电流检测电 路从激》兹电流中获取检测电流,通过该检测电流来判断激/磁电流在 放磁周期内是否下降至预设的位准,并通过该周期修正电路来修正 乐K波控制单元的工作周期信号,直到激/磁电流下降至预i殳的位准, 进而产生》务正^U兹周期。本专利技术通过上述变压器激磁周期的控制方法及其控制电路来 调整线圏上激磁电流的激磁与放磁周期,使得激磁电流最大值无法 到达线圏的激》兹饱和值,从而防止线圏饱和。附图说明图1是现有电力驱动电路方块图。图2是现有电力驱动电路的波形图。图3是本专利技术的方块图。 图4是本专利技术的波形图。 具体实施例方式本专利技术的变压器激》兹周期的控制方法用于防止变压器进入饱 和状态,其实施例请参照图3的电路与图4的波形,本专利技术包括设 定变压器工作周期的手段、检测变压器变化激磁周期的手段与修正 变压器放磁周期的手段,该设定变压器工作周期的手段是用来定义 该变压器的每一工作周期,该周期可分为前半周工作周期为激磁周 期,可乂人图4中的波形得知此时激》兹电流Im上升,下半周工作周 期为力文》兹周期,此时'激f兹电流Im下降,每一工作周期宽度(DUTY WIDTH)相等,且每一激磁周期的激磁电流Im变化量相等,每一 放磁周期的激磁电流Im变化量相等。该变压器在负载增加时,工 作周期会经过脉波控制单元3调变,而延长原来的激磁周期产生变 化激》兹周期61,造成激磁电流Im上升较多,且放磁周期缩减以使 激》兹电流Im难以下降至原先位准,于是,该检测变压器改变激》兹 周期61的手段是根据变压器驱动后端负栽的功率变化来获得该变 压器的变化激石兹周期61以及该变化激磁周期61的电流最大值。然 后还包括修正变压器放磁周期的手段,其设定该变压器的激磁饱和 4直7以及^U兹回归基准^直9,其中该方JU兹回归基准值9可为0,或 者在i殳计变压器时推算其激》兹饱和值7,并在激》兹电流Im最大值4氐 于该激磁饱和值7的条件下设定该放磁回归基准值9,当负栽增加 导致该脉波控制单元3调变出变化激磁周期61时,利用前一步骤 的变化激磁周期61的电流最大值与该放磁回归基准值9在相等常 态放》兹周期的激》兹电流Im变化量下调变出修正放》兹周期62,该修 正放磁周期62用以迫使该变压器在该修正放磁周期62的电流最小 值至少需达到该放磁回归基准值9时才可开始下一工作周期的激磁周期,〗吏变压器的任一变化激^兹周期61的电流最大值均未达到激 石兹々包和值7而确〗呆变压器正常工作。如图3与图4所示,本专利技术的控制电路包4舌电流检测单元1与 周期修正电路2,该脉波控制单元3输出的工作周期信号Va经过该 周期小务正电路2而输出Vc,进而控制开关单元4而控制激》兹周期 与放磁周期的长度,其中该开关单元4包括第一开关元件SW1与 第二开关元件SW2,该开关单元4控制电源与变压器线圏之间是否 导通,由此控制激f兹电流Im,该周期j奮正电路2的输出Vc分为高 准位与低准位,该周期^f务正电路2的输出Vc为高准位时将使第一 开关元件SW1导通、第二开关元件SW2关闭,〗氐准位时则相反, 两开关元件SW1、 SW2导通的时序4普开,故产生第一开关元件SW1 导通的激》兹周期与第二开关元件SW2本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种变压器激磁周期的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:设定变压器工作周期的手段:定义所述变压器的每一工作周期,所述工作周期可分为前半周工作周期为激磁周期,下半周工作周期为放磁周期,每一工作周期宽度相等,且每一激磁周期的激磁电流变化量相等,每一放磁周期的激磁电流变化量相等;检测变压器变化激磁周期(61)的手段:根据变压器驱动后端负载的功率变化获得所述变压器的变化激磁周期(61)以及所述变化激磁周期(61)的电流最大值;修正变压器放磁周期的手段:设定所述变压器的激磁饱和值(7)以及放磁回归基准值(9),所述放磁回归基准值(9)用以限定所述变压器任一放磁周期的电流最小值至少需达到所述放磁回归基准值(9)才可开始下一工作周期的激磁周期,并以前一步骤的变化激磁周期(61)的电流最大值与所述放磁回归基准值(9)在相等常态放磁周期的激磁电流变化量调变出修正放磁周期(62),使得变压器的任一变化激磁周期(61)的电流最大值均未达到激磁饱和值(7),从而确保变压器常态运作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:林国藩蔡建利
申请(专利权)人:全汉企业股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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