有源电力滤波器的控制电源设计.pdf

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1、第44卷第2期电力电子技术Vo1．44，No．22010年2月PowerElectronicsFebruary，2010有源电力滤波器的控制电源设计张光新，杨耕(清华大学，北京100084)摘要：针对有源电力滤波器(ActivePowerFilter，简称APF)对控制电源的需求特点，设计了一种APF的控制电源。该电源初级输入采用交流电网和APF功率直流母线双电源供电方式，其中驱动电源和直流母线反馈电源均采用单端反激式DC／DC变换电路。该设计不但满足了APF在正常运行情况下的供电需求，还能够满足掉电保护、自启动等功能对控制电源的要求。实验和现场运行验证了该设计方案的有效性。关键词：滤波器；控

2、制；电源中图分类号：TN713文献标识码：A文章编号：1000一lOOX(2010)02—0044—02PowerSupplyDesignforControllerofActivePowerFilterZHANGGuang．xin．YANGGeng(TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Accordingtothespecificationsofthepowersupplyusedforthecontrollerofactivepowerfilter(APF)，anewAPFpowersupplyisdesigned．Thedesign

3、usesdualpowersupplyincludingACpowergridandAPFDCbuspower．BothofthedrivingpowerandDCbusfeedbackpowerusesingle—endedflybackDC／DCconve~er．ThepowersupplyprovidespowerforgeneraloperationofAPF，andsatisfiessomespecialoperatingoptions，suchasbroken—downprotectionandself-startingofAPF．Theexperimentsandoperatio

4、nsinfieldshowtheavailabilityofthemethod．Keywords：filter；control；powersupply1引言交流电网和APF功率直流母线双电源供电方式。有源电力滤波器(APF)的控制电源包括控制器2．1驱动电源用电源和功率器件驱动电源两部分。前者主要为控功率器件IGBT驱动电路的核心芯片采用制器、传感器以及人机界面(如触摸屏)供电；后者主M57962L。根据其供电特点及IGBT的要求，驱动电要为功率器件的驱动供电。无论是控制电路还是驱源需要为3桥臂的IGBT提供6路独立的26～30V动电路．一旦供电出现问题都会严重影响APF系统直流电。各路电源分

5、别通过稳压管分压，产生IGBT的安全运行。另外，电力系统对APF挂网运行有一开通和关断需要的正、负电压。些特殊要求，例如，控制电路和驱动电路要先上电，驱动电源采用单端反激式DC／DC变换电路．电在完成相关参数的设置以及对系统的检查后．才能路原理如图2所示。1路电压输入，7路电压输出，其对主电路上电：当电力系统故障时．电源系统必须有中前6路输出通过稳压管分压，产生正、负电压；第7效地将APF从电力系统中切除，故障解除后还要使路输出用于稳压控制。控制芯片采用脉宽调制芯片APF自启动IlJ。因此必须对APF的电源系统进行合UC3844，实现对输出电压和初级电流的控制。第7路理设计。针对上述要求，设计

6、了一种控制电源和驱动输出电压反馈到UC3844的误差放大器(UC3844的电源，并对其进行了实验和现场运行验证。第1脚)实现稳压控制：初级电流通过电阻R采样，2电源设计采样值输入到UC3844的第3脚，实现峰值电流控整个电源方案可分为驱动电源、控制电源和二制。R，C。和VD组成缓冲电路，对开关状态转换过者的一次供电电路三部分，电路结构如图1所示。程产生的尖峰电压进行箝位和吸收。～1本220vA整流桥琶宦蟹医Uo6+二二]酱磊动扳l⋯“电烬。图1APF系统供电线路图驱动电源和驱动电路设计在一起，即为驱动板；图2驱动电源电路原理图控制电源由普通开关电源构成。另外，初级电源采用2．2控制电源设计控制

7、电源提供控制器需要的±15V，±5V电源、定稿日期：2oo9一O5—12作者简介：张光新(1982一)，男，山东诸城人，硕士研究生，研究传感器需要的_-15V电源及触摸屏和接触器需要的方向为电力系统谐波抑制。24V电源。使用中，要求控制电路先上电，以完成相44有源电力滤波器的控制电源设计关参数的设置和对开关器件的封锁，同时保证电力DC／DC转换电路的设计重点是开关器件的选系统故障时APF能从电力系