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脫硫脫硝電源中高頻高壓交流電源的實現

作者：時間：2012-03-11 來源：網絡

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3 控制及驅動電路設計

　　電路所要求的脫硫脫硝電源是在高壓直流電源上疊加高頻高壓交流電源，控制電路框圖如圖
5所示。控制脈沖的產生采用開關電源的集成控制芯片1524，從1524芯片輸出兩路互補的控制脈沖，經驅動芯片Ι隔離放大后驅動。利用門電路及單穩觸發電路可得到全橋移相控制的另外兩路脈沖，經驅動芯片Ⅱ隔離放大后驅動

。控制信號的頻率可以通過1524芯片的

和

確定；占空比則由同相/反相輸入端調節；信號間的移相范圍通過單穩態觸發電路的

和

調節。

圖5 控制電路框圖
　　圖5中驅動芯片Ι、Ⅱ采用西門康公司生產的SKHI22A驅動模塊，該模塊通用于半橋、全橋以及三相全橋拓撲，其外圍電路元件少，使用方便，具有死區互鎖、欠壓及短路保護等功能，是一種性能優異的驅動電路。通過調節輸出端的

和

可以匹配IGBT的開通和關斷速度，在阻值不超過其極限范圍時，阻值越小，開通和關斷速度越快。SKHI22A驅動模塊具有短路保護功能，通過檢測IGBT的C、E兩端電壓，當電路發生故障，即IGBT短路時給出故障信號，把故障信號引入控制電路，封鎖IGBT的驅動脈沖。實驗證明該驅動模塊使用簡單、可靠，具有優良的驅動和保護性能。

4 實驗結果

　　在脫硫脫硝系統實驗中，當反應器的電暈線間距為時，將基礎直流高壓加到20KV，交流電壓的峰峰值加到10KV時，脫硫效果比較理想。從工作原理的分析中可知，調整電感使感抗小于容抗，可使電路工作在容性狀態下。當開關頻率為20KHz，電感值為35.5uH，變壓器的漏感為5uH時，電路感抗

；實驗中采用的變壓器變比為N=27.58，負載的電容值為900pH，從原邊側看電路的容抗為：

，電路總阻抗為

，并呈容性。在該條件下，逆變輸出電壓

和電流

的實驗波形如圖6所示（測量所用電流探頭為10mV/1A）。從實驗波形計算的電路阻抗和理論計算值基本吻合。此時，變壓器原邊電壓波形如圖7所示，其峰峰值可達到420V，則在負載上可以得到峰峰值為11KV以上的交流高壓，滿足交流電壓峰峰值為10KV的設計要求。由圖6可以看出，在容性狀態下，IGBT在零電流零電壓條件下關斷，卻在大電流大電壓條件下開通，因此開通損耗較大。

圖6 容性狀態下逆變輸出電壓

和電流波形

圖7 容性狀態下變壓器原邊電壓電流波形
　　通過改變電感

的參數也可使電路工作在感性狀態下，實驗中當電感值為112uH時，分別計算感抗和容抗，電路總阻抗呈感性。此時逆變輸出電壓電流的實驗波形如圖8所示。可以看出此時IGBT在大電流情況下關斷，但在零電流條件下開通，關斷損耗較大。

圖8 感性狀態下逆變輸出電壓和電流

圖9 全橋移相控制軟開關下逆變輸出電壓和電流
　

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關鍵詞： 脫硫脫硝供電電源 軟開關 全橋移相控制

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