CN103607114A - 风电变流器控制***的专业电源 - Google Patents
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Abstract
风电变流器控制***的专业电源，包括原边缓冲电路、脉冲变压器、输出整流滤波电路、电压控制环、FA13844主控芯片、功率开关和电流控制内环、启动和维持电路、分压电路；所述的原边缓冲电路，包括电阻R105、电阻R106、二极管D33、电容C29；所述的输出整流滤波电路，包括R104、电容E17、二极管D31；所述的电压控制环，包括：两个电源VCC、电阻、电容、稳压二极管U9、光电耦合器PS13；所述的功率开关和电流控制内环，包括：电阻，开关管、电容C30、稳压二极管Q17；所述的启动和维持电路，包括二极管D35、二极管E20、电阻R115、稳压二极管ZD13、电容C31、电阻R122；本发明解决了输入电源范围小，抗干扰能力差等缺点。
Description
技术领域
本发明涉及一种电源，尤其涉及一种风电变流器控制***的专业电源。
背景技术
风能，作为一种清洁的可再生能源，已开始得到大量利用。随着风电行业产能的扩大，风电行业的变流器产品也开始扩大需求，中国新能源战略开始把大力发展风力发电设为重点。随着风电机组容量的扩张，风电设备对变流器的要求越来越高，变流器产品是风电设备的重要组成部分。
近年来，随着风电产业的快速发展，国内风场的日益扩大，绝大多数风电变流器工作在野外环境下，并且都是无人值守，由风场远程主控室分别控制运行。实时准确的监控每台变流器的发电总量、发电品质等电能参数就显得尤为重要。
而风电变流器控制***中的电源对该***的影响是不容忽视的，在现有技术中风电变流器控制***中的电源，普遍存在的缺点为：（1）输入电源范围小：如果是交流输入，需要增加变压器，如果是直流输入，输入电压等级低，不符合风电变流器直流母线的等级，需要额外增加变压器；（2）由于风电变流器的主控制电路是由现代高速集成DSP和FPGA组成，需要各种电压等级和功率的电源，尤其是1.8V和3.3V电源，如果用市面上的普通电源，则会需要很多电源转换电路，不但增加成本，而且抗干扰能力差。
发明内容
为解决现有技术存在的上述缺点，本发明提供了一种风电变流器控制***的专业电源，解决了输入电源范围小，抗干扰能力差等缺点。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
风电变流器控制***的专业电源，包括原边缓冲电路、脉冲变压器、输出整流滤波电路、电压控制环、FA13844主控芯片、功率开关和电流控制内环、启动和维持电路、分压电路；
所述的原边缓冲电路，包括电阻R105、电阻R106、二极管D33、电容C29；所述的电阻R105、电阻R106、电容C29并联，与二极管D33串联；
所述的输出整流滤波电路，包括R104、电容E17、二极管D31；所述的R104、电容E17串联，与二极管D31并联；
所述的电压控制环，包括：两个电源VCC、电阻、电容、稳压二极管U9、光电耦合器PS13；所述的R123的一端接至其中一个VCC，其另一端分别与R124、C34的一端连接，还与R125的一端连接，R125的另一端接地，R124、C34的另一端与R121的一端连接，R121的另一端分别与R120的一端和光电耦合器PS13的输入端连接，还与稳压二极管U9的一端连接，稳压二极管U9的另一端接地；R120的另一端接至另一个电源VCC，该电源VCC经R188还与光电耦合器PS13的输入端连接，光电耦合器PS13的输出端与电容C32和电阻R127相连，所述的电容C32和电阻R127串联；
所述的功率开关和电流控制内环，包括：电阻，开关管、电容C30、稳压二极管Q17；所述的稳压二极管Q17与开关管并联，稳压二极管Q17的一端经R111接至C30的一端，开关管经R108和R109接至电容C30的另一端，所述的R109和R111并联；
所述的启动和维持电路，包括二极管D35、二极管E20、电阻R115、稳压二极管ZD13、电容C31、电阻R122；所述的二极管D35与二极管E20的一端连接，所述的二极管E20与R115、电容C31、电阻R122并联，所述的二极管E20的另一端接地，所述的D35还经稳压二极管ZD13和R122接地；
所述的分压电路是由电阻R129、R130、R131、R132、R133、R134串联组成；
所述的原边缓冲电路，用于吸收由漏感产生的电压尖峰，以保护功率开关器件；
所述的输出整流滤波电路，用于把脉冲变压器不稳定的交流改变为稳定直流；
所述的电压控制环，用于对输出电压进行检测、反馈；
所述的启动和维持电路用来控制开关管的PWM脉冲，从而来控制输出电压。
本发明的有益效果在于：风电变流器控制***的专业电源，减少了电源模块的数量，降低了成本；采用直流输入，不需要加控制变压器，因此简化了电源模块构造；为风电变流器提供了不同等级的电压和功率的电源，尤其是常用1.8V和3.3V的电源；应用此电源抗干扰能力强，还提高了电源的可靠性。
附图说明
本发明共有附图8幅；
图1为风电变流器控制***的专业电源结构框图；
图2为原边缓冲电路原理图；
图3为分压电路原理图；
图4为启动和维持电路原理图；
图5为脉冲变压器原理图；
图6为功率开关和电流控制内环电路原理图；
图7为电压控制环电路原理图；
图8为输出整流滤波电路原理图。
具体实施方式
下面结合本实施例对本发明进一步说明。
风电变流器控制***的专业电源，包括原边缓冲电路、脉冲变压器、输出整流滤波电路、电压控制环、FA13844主控芯片、功率开关和电流控制内环、启动和维持电路、分压电路；
所述的原边缓冲电路，包括电阻R105、电阻R106、二极管D33、电容C29；所述的电阻R105、电阻R106、电容C29并联，与二极管D33串联；
所述的输出整流滤波电路，包括R104、电容E17、二极管D31；所述的R104、电容E17串联，与二极管D31并联；
所述的电压控制环，包括：两个电源VCC、电阻、电容、稳压二极管U9、光电耦合器PS13；所述的R123的一端接至其中一个VCC，其另一端分别与R124、C34的一端连接，还与R125的一端连接，R125的另一端接地，R124、C34的另一端与R121的一端连接，R121的另一端分别与R120的一端和光电耦合器PS13的输入端连接，还与稳压二极管U9的一端连接，稳压二极管U9的另一端接地；R120的另一端接至另一个电源VCC，该电源VCC经R188还与光电耦合器PS13的输入端连接，光电耦合器PS13的输出端与电容C32和电阻R127相连，所述的电容C32和电阻R127串联；
所述的功率开关和电流控制内环，包括：电阻，开关管、电容C30、稳压二极管Q17；所述的稳压二极管Q17与开关管并联，稳压二极管Q17的一端经R111接至C30的一端，开关管经R108和R109接至电容C30的另一端，所述的R109和R111并联；
所述的启动和维持电路，包括二极管D35、二极管E20、电阻R115、稳压二极管ZD13、电容C31、电阻R122；所述的二极管D35与二极管E20的一端连接，所述的二极管E20与R115、电容C31、电阻R122并联，所述的二极管E20的另一端接地，所述的D35还经稳压二极管ZD13和R122接地；
所述的分压电路是由电阻R129、R130、R131、R132、R133、R134串联组成；
所述的原边缓冲电路，用于吸收由漏感产生的电压尖峰，以保护功率开关器件；
所述的输出整流滤波电路，用于把脉冲变压器不稳定的交流改变为稳定直流；
所述的电压控制环，用于对输出电压进行检测、反馈；
所述的启动和维持电路用来控制开关管的PWM脉冲，从而来控制输出电压。
本发明的工作流程为：
直流电压Vint经过分压电阻给FA13844主控芯片提供启动电压；启动和维持电路，对二极管E20进行充电，当二极管E20两端电压达到FAl3844主控芯片的16V启动电压时，FAl3844主控芯片的6脚有驱动信号输出，启动过程完成后，经D35整流滤波后的电压提供给FAl3844主控芯片，同时，该电压也作为电压控制环的反馈信号，与FAl3844主控芯片内部产生的2.5V基准电压进行比较，以调整输出的驱动脉冲宽度。
Claims (1)
1.风电变流器控制***的专业电源，其特征在于包括原边缓冲电路、脉冲变压器、输出整流滤波电路、电压控制环、FA13844主控芯片、功率开关和电流控制内环、启动和维持电路、分压电路；
所述的原边缓冲电路，包括电阻R105、电阻R106、二极管D33、电容C29；所述的电阻R105、电阻R106、电容C29并联，与二极管D33串联；
所述的输出整流滤波电路，包括R104、电容E17、二极管D31；所述的R104、电容E17串联，与二极管D31并联；
所述的电压控制环，包括：两个电源VCC、电阻、电容、稳压二极管U9、光电耦合器PS13；所述的R123的一端接至其中一个VCC，其另一端分别与R124、C34的一端连接，还与R125的一端连接，R125的另一端接地，R124、C34的另一端与R121的一端连接，R121的另一端分别与R120的一端和光电耦合器PS13的输入端连接，还与稳压二极管U9的一端连接，稳压二极管U9的另一端接地；R120的另一端接至另一个电源VCC，该电源VCC经R188还与光电耦合器PS13的输入端连接，光电耦合器PS13的输出端与电容C32和电阻R127相连，所述的电容C32和电阻R127串联；
所述的功率开关和电流控制内环，包括：电阻，开关管、电容C30、稳压二极管Q17；所述的稳压二极管Q17与开关管并联，稳压二极管Q17的一端经R111接至C30的一端，开关管经R108和R109接至电容C30的另一端，所述的R109和R111并联；
所述的启动和维持电路，包括二极管D35、二极管E20、电阻R115、稳压二极管ZD13、电容C31、电阻R122；所述的二极管D35与二极管E20的一端连接，所述的二极管E20与R115、电容C31、电阻R122并联，所述的二极管E20的另一端接地，所述的D35还经稳压二极管ZD13和R122接地；
所述的分压电路是由电阻R129、R130、R131、R132、R133、R134串联组成。
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