I. principios de funcionamiento

Rectificación e inversores

La corriente alterna de frecuencia de potencia de entrada (como 220V / 380v) se convierte en corriente continua después del filtro de rectificación, y luego se invierte en corriente continua de alta frecuencia (la frecuencia suele ser de 30 - 100 khz) a través de un circuito inversor de puente completo o medio compuesto por IGBT (transistor bipolar de puerta aislada). La alta frecuencia puede reducir significativamente el volumen del transformador y aumentar la densidad de potencia.

Aumento de tensión y rectificación de alta tensión

La corriente alterna de alta frecuencia se eleva a miles a cientos de kV a través de un transformador de frecuencia intermedia, y luego se convierte en corriente continua de alta tensión a través de un circuito de rectificación de doble tensión de pila de silicio multinivel (como el circuito Cockcroft - walton). El circuito de doble tensión duplica el voltaje a través del principio de carga en serie de condensadores y descarga paralela, mientras que utiliza la conductividad unidireccional de la pila de silicio para completar la rectificación.

Estabilidad de voltaje y control de retroalimentación

Se adopta la tecnología de control de retroalimentación de circuito cerrado para monitorear el voltaje de salida en tiempo real a través del sensor de voltaje y compararlo con el valor establecido. La señal de error ajusta el ciclo de trabajo de conducción del IGBT a través del controlador PWM (modulación de ancho de pulso) y ajusta dinámicamente el voltaje de salida para garantizar una estabilidad superior al 0,1%. Algunos equipos también han introducido una función de bloqueo de voltaje de 0,75 veces para facilitar la prueba del pararrayos de óxido de zinc.

II. topologías

Convertidor de aislamiento de medio puente

Consta de dos igbt, dos condensadores y transformadores. A través de la conducción alterna de igbt, se produce un voltaje alternativo en el lado original del transformador, y el lado secundario emite un voltaje alto a través de la rectificación de doble tensión. La estructura tiene un bajo costo y una fuerte capacidad de resistencia al desequilibrio, pero la Potencia de salida es limitada (generalmente ≤ 700w), que es adecuada para escenarios de potencia pequeña y mediana.

Circuito de conversión de puente completo

Se utilizan cuatro IGBT para formar un puente h, el voltaje original del transformador es el voltaje de corriente continua de entrada, y la Potencia de salida puede alcanzar más de 2000w. La conducción de toda la estructura del puente es compleja, pero los requisitos de resistencia a la presión del tubo de conmutación son bajos, lo que es adecuado para las necesidades de alta potencia (como la prueba de resistencia a la presión del cable de energía).

Circuito de doble tensión en serie

Las unidades de rectificación de doble tensión de varios niveles se conectan en serie, y el voltaje de salida sin carga puede alcanzar 2unam (n es la serie y Um es el voltaje pico de ca). Limitado por el aterrizaje de tensión y el coeficiente de pulsación, la serie generalmente no supera el nivel 5, y el voltaje máximo de salida es de aproximadamente 2mv, que es adecuado para pruebas de uhv.

III. ventajas tecnológicas

Alta frecuencia: aumentar la densidad de potencia y reducir el volumen del equipo.

Diseño modular: admite una estructura dividida y es compatible con niveles de alta y baja tensión (como 100kv / 4ma en una sola sección y 200kv / 2ma en dos secciones).

Protección múltiple: integrar las funciones de alarma de sobretensión, sobrecorriente, cierre de posición cero, protección de desconexión y puesta a tierra para garantizar la seguridad de la operación.

Control inteligente: utilice un solo Chip o DSP para realizar la visualización de parámetros, el diagnóstico de fallas y la comunicación remota para mejorar la experiencia del usuario.