一種超低頻高壓發(fā)生器驅(qū)動電路及工作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電力電纜測試技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種超低頻高壓發(fā)生器驅(qū)動電路及工作方法。
背景技術(shù)
[0002] 在電力系統(tǒng)的檢測和維護(hù)中,高壓發(fā)生器是進(jìn)行電力電纜耐壓測試等工作的關(guān)鍵設(shè)備。傳統(tǒng)采用工頻的測試方式,由于其頻率特性,使得測試儀器往往體積龐大且重量過重。隨著技術(shù)的發(fā)展,超低頻高壓發(fā)生器逐漸得到應(yīng)用,其替代工頻在一定程度上減少了測試儀器的重量和體積。然而,即便如此,現(xiàn)有技術(shù)下同等容量的超低頻高壓發(fā)生器仍然存在諸多不足。例如,常見的80kV/50mA的超低頻測試儀器重量可達(dá)100kg,且體積較大。這種笨重的特性給設(shè)備的運(yùn)輸、安裝以及現(xiàn)場操作都帶來了極大的不便,限制了其在一些特定環(huán)境或需要頻繁移動場景下的應(yīng)用。為了克服這些問題,一種疊層式高壓發(fā)生器的新結(jié)構(gòu)被提出,這種新結(jié)構(gòu)可以將設(shè)備重量降低到30kg左右,體積也大大減小。
[0003] 然而這種新型的疊層式高壓發(fā)生器需要一種與之相匹配的驅(qū)動電路?,F(xiàn)有的驅(qū)動電路在結(jié)構(gòu)和性能上無法滿足疊層式高壓發(fā)生器的特殊需求,主要體現(xiàn)在波形輸出、功率轉(zhuǎn)換效率以及體積等方面。首先對于超低頻高壓發(fā)生器在不同測試需求下需要輸出多種波形的要求,現(xiàn)有的驅(qū)動電路難以實現(xiàn)靈活的波形控制和輸出,其次現(xiàn)有驅(qū)動電路無法在滿足超低頻高壓輸出的同時實現(xiàn)高效的功率轉(zhuǎn)換,導(dǎo)致能源浪費或無法滿足一些對功率要求較高的測試場景,并且現(xiàn)有驅(qū)動電路自身的結(jié)構(gòu)和設(shè)計無法與疊層式高壓發(fā)生器的小型化和輕量化特點相匹配,無法進(jìn)一步提升整個設(shè)備的便攜性和適用性。
發(fā)明內(nèi)容
[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明提供一種超低頻高壓發(fā)生器驅(qū)動電路及工作方法,該電路包含正半周驅(qū)動器和負(fù)半周驅(qū)動器,分別驅(qū)動疊層式高壓發(fā)生器產(chǎn)生正負(fù)高壓,可以得到任意波形輸出,采用高頻工作,電路結(jié)構(gòu)非常簡單,體積重量很小。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0006] 第一方面,本發(fā)明提供一種超低頻高壓發(fā)生器驅(qū)動電路,包括:高壓發(fā)生器和驅(qū)動器;
[0007] 所述高壓發(fā)生器包括升壓器、正半周磁棒線圈和負(fù)半周磁棒線圈;所述升壓器包括第一線圈、第二線圈和整流濾波放電電路,所述正半周磁棒線圈和負(fù)半周磁棒線圈均與所述升壓器互感耦合連接;
[0008] 所述驅(qū)動器包括正半周驅(qū)動器和負(fù)半周驅(qū)動器,所述正半周驅(qū)動器和負(fù)半周驅(qū)動器的輸出端分別與正半周磁棒線圈和負(fù)半周磁棒線圈電氣連接;并且所述正半周驅(qū)動器和負(fù)半周驅(qū)動器的輸入端連接有整流濾波電路。
[0009] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案,所述升壓器為疊層式升壓器,具體的:所述疊層式升壓器的每個疊層均包含第一線圈、第二線圈以及整流濾波和放電電路;所有疊層之間則串聯(lián)組裝。
[0010] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案,所述正半周磁棒線圈與所述第一線圈互感耦合連接;所述負(fù)半周磁棒線圈與所述第二線圈互感耦合連接。
[0011] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案,所述正半周磁棒線圈和所述負(fù)半周磁棒線圈的外側(cè)套設(shè)有絕緣管。
[0012] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案,所述正半周驅(qū)動器包括第一DCDC降壓電路、第一濾波電感、第一高頻調(diào)幅電路、第一濾波電路、第一PWM驅(qū)動器和第一方波驅(qū)動器;所述負(fù)半周驅(qū)動器包括第二DCDC降壓電路、第二濾波電感、第二高頻調(diào)幅電路、第二濾波電路、第二PWM驅(qū)動器和第二方波驅(qū)動器。
[0013] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案,所述第一DCDC降壓電路包括第一晶體管和第二晶體管,所述第一高頻調(diào)幅電路包括第三晶體管和第四晶體管;所述第一濾波電路包括第一隔直電容、第二隔直電容和第一濾波電容;具體的:所述第一晶體管的集電極與整流濾波電路的輸出端相連,第一晶體管的發(fā)射極分別與第二晶體管的集電極和第一濾波電感的一端相連,第二晶體管的發(fā)射極接地,所述第一濾波電感的另一端分別與第三晶體管的集電極、第一隔直電容的一端以及第一濾波電容的正極相連,第三晶體管的發(fā)射極分別與第四晶體管的集電極和正半周磁棒線圈的一端相連,第四晶體管的發(fā)射極接地,所述第一隔直電容的另一端分別與第二隔直電容的一端和正半周磁棒線圈的另一端相連,第二隔直電容的另一端接地,所述第一濾波電容的負(fù)極接地。
[0014] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案,所述第一晶體管和第二晶體管的柵極與第一PWM驅(qū)動器相連,所述第三晶體管和第四晶體管的柵極與第一方波驅(qū)動器相連。