宁波粒子加速器电压传感器案例

在本设计中为防止单臂直通设置了两路保护：1）在超前桥臂和滞后桥臂上分别放置电流霍尔分辨监测两桥臂上的电流值，电流霍尔的输出端连接至保护电路。如果出现过电流则保护电路**终动作于PWM波输出模块，将4路输出PWM波的比较器锁死，使得输出为低电平，进而关断桥臂上4个开关管。2）驱动电路模块内部有过流监测。在所设计的驱动电路中，主驱动芯片M57962内部有保护电路监测IGBT的饱和压降从而判断是否过流。当出现过流时M57962将***驱动信号实现对IGBT的关断。传感器是能够感知或识别特定类型的电信号或光信号并对其作出反应的装置。宁波粒子加速器电压传感器案例

削去原有电源系统纹波的补偿方案有三种：注入、吸收、少则注入多则吸收。是单方向的向磁体注入电流，填补纹波，将整体的电流修正到纹波很低的水平。从磁体中吸收电流，是削波的方式将纹波中和得到纹波更小的电流。前两种方案的综合，将高于设定值得电流吸收、低于设定值的电流则进行补偿，电流的供应室双向的，即积存在注入也存在吸收。由于磁体电源系统中三套电源是各自**向磁体供电的，所以补偿电源系统的设计业可以**进行。由上述补偿方案可见，补偿电源只需要补偿原供电系统中纹波部分，所以补偿电源容量较小，可以直接从电网中取电进行AC/DC变换。补偿电路原理图如图2-3所示B1为三相工频整流桥，C0为储能电容器，B2为IGBT逆变桥，TM为高频变压器，B3为高频整流桥。Lf和Cf构成输出滤波器，Cp为补偿电容，Lp为滤波电感，DCCT为高精度零磁通电流传感器。宁波粒子加速器电压传感器案例通过鉴相器检测光波相位差来实现对外电压的测量。

由移相全桥电路的拓扑结构图可以看到，四个桥臂上每个开关管都并联有谐振电容，谐振电容的存在可以实现开关管的零电压关断。所以我们只需要关心开关管的零电压开通，要实现开关管的零电压开通，必须在开关管触发开通前，有足够的能量中和掉谐振电容上的电荷，并且要完成该开关管同一桥臂上另一开关管谐振电容的充电，同时还要有能量去抽走变压器原边寄生电容中储存的能量。超前桥臂上两个开关管工作状态是相同的，**是开通关断时间的存在先后， 可以选取其中的T2 管分析。 T2 管触发开通的前一个状态，满足零电压 开通则须在触发开通时与T2 并联的续流二极管D2 已处于导通状态，这就要求此时谐 振电容C2 已经放电完成。

为了得到高精度、可控、快速反应的电源，首先想到的解决方案便是利用电力电子变换器。电力电子技术经过几十年的发展，已经成为电力参数变换和控制的基本手段，尤其伴随着新型电力电子器件的出现和发展，以及高频化、软开关和集成化技术的发展应用，电力电子技术可以满足各种类型的电源要求。直流变换器是电力电子变换器的重要的一部分， 电力电子中 DC/DC 变换的方案 也有很多。按照是否具有电气隔离的方式分类， 直流变换器可以分为隔离型和非隔 离型两类。隔离型的直流变换器也可以看作为是非隔离型变换器加入变压器转变而 来的。电容式电压传感器的工作原理很简单。

控制板硬件电路是程序运行和数字计算的平台、是控制方案具体实施的基础。本控制电路**芯片采用TI公司的TMS320F2812DSP控制芯片，围绕F2812搭建控制电路。控制板硬件设计包括：硬件方案设计、DSP以及外围器件选型、原理图设计、PCB设计、硬件的焊接和调试等。在本控制电路中需要采集两路电流和电压信号，然后将采集到的信号进行计算处理控制开关管的通断，整个电路数据量不大，DSP内部寄存器即可满足数据处理的要求，故而不需要设计**RAM、FLASH电路。F2812内部自带有A/D模块，但由于考虑到其内部A/D模块精度不够，本电路自行设计**A/D模块。霍尔电压传感器体积小、线性度好、响应时间短，但测试带宽窄，测量精度不高。宁波粒子加速器电压传感器案例

目前只有电压闭环反馈，接下来须引入电流闭环实现 对电路输出电流的控制。宁波粒子加速器电压传感器案例

1）额定电压：根据前面的计算，电网取电输入整流后直流母线峰值电压为373v。一般情况下选用额定电压为直流母线最高电压的两倍的开关管，在此处，前端储能电容兼具滤波稳压作用，功率开关管的电压可以降低，选用额定电压为500v的开关管即可。2）额定电流：补偿电源总功率约为1200w，直流侧母线比较低电压为199v，由此估算通过桥臂上最大电流为6A，考虑到2倍裕量，可以选用额定电流12A的开关管。考虑到补偿电源的容量可能会在后期实验中加以扩充，故而选用开关管时选用额定电压为600v，额定电流为50A的IGBT，具体型号为英飞凌公司的IKW50N60T。宁波粒子加速器电压传感器案例