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控制电路设计 - 电容型高功率脉冲电源控制电路

来源:未知 浏览次数: 日期:2019-04-10 16:25

图3是基于PPS控制功能要求,采用经验法设计的控制电路。需要指出,为了让被控继电开关通断状态信息实时地反馈于控制环节,系统中使用的高压继电开关(Kc、Kg、Kd、Kp)均带有位置行程辅助开关。

  图3(a)中,KM1-4为SSR,SB1-4为自锁按钮。系统上电后,通过按钮SB1启动KM1和KM2,这样Kd将首先得电动作,随后Kc、Kg、Kp也相继动作,为下一步进行的充电工作做好了准备。图3(b)中,Kc和Kg启动采用了位置接点Kdl,同样Kp启动也采用了位置接点Kcl和Kgl,这样设计目的是使控制电路具有了逻辑动作与防误闭锁功能。此时只要充电设备自检正常(图3(a)中"充电机正常"接点闭合),则灯HI 1指示可以进行充电,通过按钮SB2启动KM3便可对脉冲电容器组进行充电。脉冲电容器电压达到预设值后,KV动作,常闭接点KV1断开致使KM2失电,则Kc、Kg、Kp相继返回,同时Kp返回又使KM3失电,这样Kc、Kg断开,充电机停止工作,满足了系统放电前提。此时灯HL1熄灭、KV2接通,灯HL2指示充电完毕,通过按钮SB3启动KM4则可进行ETCG发射。

  

基本控制电路

 

  图3 基本控制电路

  若遇到异常需要工作急停,仅需通过按钮SB4使KM1失电即可。KM1失电将使得Kd复位闭合,脉冲电容器中存储的能量便通过电阻Rd安全释放;同时,由于位置接点Kdl断开,Kc、Kg、Kp相继复位,系统从而完全停止运行。在ETCG发射完毕后SB4还被用作状态复位按钮。

  5 电路试用及改进

  将图3电路组装于钢箱内,安装在电容8 000uF、脉冲成形电感10uH、工作电压15 kV的PPS上,通过模拟ETCG工况对电路进行了试用。

  试用期间电路出现了SSR误动作问题。统计发现,出现SSR误动的工作次数约占总工作次数的7%.分析表明,SSR误动作的原因来自PPS充放电所产生的强电磁干扰,与机械震动无关。SSR通常因DC输入侧或AC输出负载侧出现了较大电磁噪音(或浪涌)而误动作。PPS中,被控高压继电开关(Kc、Kg、Kd、Kp)采用的是大功率电磁铁开关,线圈通断电和强电磁干扰必然会生成电磁噪音或浪涌。此外,控制电源、控制线路也会因强电磁干扰而出现谐波与噪音。

  如图4所示,针对PPS充放电所产生的强电磁干扰,在控制电路中为SSR增装了浪涌吸收等辅助保护电路。电阻Ru和吸收电路Rs-Cs用来防止负载所造成的SSR误动;Ru用于吸收SSR断开时继电开关线圈的残存能量以及因电磁干扰产生的感应能量,能有效抑制因此所产生的电磁噪音与浪涌;Rs~Cs是SSR负载侧浪涌吸收电路。电阻Rv作用是使SSR输入端在SB断开时具有相同电位,能防止输入侧噪音所引起的SSR误动。

  控制电路改进后试用没有再次出现SSR误动作,这说明其可以满足ETCG与PPS一体化集成要求。

  

控制辅助电路

 

  图4 控制辅助电路

  6 结束语

  与其他控制器件相比,SSR具有优良的抗震动性能和较强的电磁兼容能力,应用于强震动环境下的电控领域前景广阔。



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 关键词: 控制,电路设计,电容型,高功率,脉冲,电源,图,
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