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简析:邢台电力变压器中的分布电容与屏蔽

作者:邢台电力变压器厂  发布日期:2019-03-16  

简析:邢台电力变压器中的分布电容与屏蔽

简介:实际电路都是由非理想元件组成的,在设计中可能会遇到许多预料不到的情况。在普通全桥时,输出不是料想中平稳的波形,而是不时发生间歇振荡,并发出“吱吱”声,有时甚至会烧毁开关管。

对电路进行分析后未发现结构上可能导致不稳定的因素,于是改变输出采样的电压比,将输出调定在半电压24V上,使用90V的输入直流电压,在保证功率管安全的情况下进行调试。待电路工作正常后,再缓慢升高输入直流电压,经过多次试验,发现当Ui为180~250V时就可能引发振荡,最后判定是驱动邢台电力变压器各个绕组之间的分布电容在捣乱。

两只开关管的电容分布,其中C2是绕组NA的下端M与NB的上端P间的分布电容。当驱动邢台电力变压器的绕组NA输出正脉冲时NB输出负脉冲,TA管由截止转为饱和导通,于是TA管的源极即M点的电位急速升高,并通过电容C2提升NB绕组上端P的电位,升高的数值与两个绕组的分布电容C1、C2、C3有关,还和P点到地的高频阻抗以及M点电位上升的速度有关。如果提升的数值大于NB绕组自身的负脉冲幅度,就会引发TB管的瞬时导通,从而出现前面所述的间歇振荡。其他各管导通时也会有类似情况发生。

解决电磁干扰一般有三种途径,一是降低干扰源的强度,二是增强被驱动的MOS管的抗干扰能力,三是阻隔干扰的通路。在本例中,干扰源就是邢台电力变压器要传递的脉冲,这是无法降低的。给驱动加上负压,可以大大增强MOS管的抗干扰能力,这种方法为许多所采用。本例采用第三种方法,即在驱动邢台电力变压器的各绕组间加绕屏蔽层,其结构共5个绕组和5个屏蔽层。
整个邢台电力变压器包括屏蔽层从左向右逐层绕制,N1接到控制回路的地;两个下管驱动绕组由于电位变化不大,同时与N2连接,实际上是接到了功率地;N3和N4将上管绕组NA包了起来,并与NA的异名端相接;N5将绕组ND与NA。这样每个绕组都和它的屏蔽层同电位,它们之间不会有容性电流。当上管TA导通、上管绕组NA的电位跳升时,屏蔽层N3和N4的电位也要同样跳变,由于N2和N3之间的分布电容,这个跳变将在这两个屏蔽层中间产生电流,但对管子的驱动没有影响,只是会耗损一点主功率。在实际电路中采用了加电磁屏蔽的驱动邢台电力变压器之后,问题得到了全部解决。

需要特别提出的是,屏蔽的作用是将各个绕组开,以避免分布电容的不良影响。因此屏蔽层接到什么地方,是需要慎重考虑的,否则可能适得其反。如果图3 中的N3、N4不与NA相接,而是与N2一起接到功率地,则电容分布分别表示绕组NA的上下端与屏蔽层N3间,也就是功率地间的分布电容(实际上C6、C7分别是包含了C4、C1后的等效电容)。当NA输出正脉冲的上升沿时,TA迅速导通,M点电位跳升,于是C6、 C7中要有容性电流产生。M是低阻抗点,电流iC7对它的电位影响不大,但N点却是高阻抗点,iC6电流将瞬间降低它的电位,可能使TA管瞬间关断。因此不能采用这种连接方式。屏蔽层N3、N4如改与NA的同名端相接,效果也不好。

对于分布电容引起的截止管误导通,可以采取设置负压驱动和屏蔽两种办法来解决。给邢台电力变压器增加屏蔽层会使驱动邢台电力变压器的设计变得复杂,但不用对电路进行修改,仍不http://liupanshui.llzgg.com/失为一种实用有效的方法。

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