高压测量系统感应取能电源设计.pdf

实用科技 高压测量系统感应取能电源设计 仵岳 烟台欧瑞传动电气股份有限公司 山东 烟台 264006 摘 要院现在工程应用中的一个难点问题就是高压侧测量系统的供电问题，因此对具有低功耗可靠以及稳定特点的供电电源进行研究 具有十分重要的使用价值。本文将一种能够利用特制取能线圈从而获取高压侧一次母线电能的电源方案进行了介绍，并且对其控制电路、 参数、结构以及材料等进行了重点的分析和研究。选择具有较高转换效率的DC-DC模块能够使电源电路的电能损耗得到有效的控制，选 择超级电容器能够使瞬间大功率供电得到充分的满足，而且电源在短时间的线路停电中可以使长时间的持续供电需求得到满足。经过实践 检验，这种电源方案具有稳定可靠的性能，使得高压侧有源电子设备的电源问题得到了很好的解决。 关键词院高压侧电源；取能线圈；高转换效率DC-DC模块 由于各种电子设备在高压侧的应用需要实现对地绝缘，而在高 且选择25mm×30mm的铁芯截面，采用两个半圆的结构就能够利用 电压现场安装了导线覆冰状态、电缆接头测温、在线监测系统以及 特殊处理的外壳在现场不停电的方式下在电缆上进行套装。 高压开关触点、光电式电流互感器等，因此要想使电气隔离的安全 大量的研究表明，大多数的高压输电线路在空载状态下还是可 要求得到充分的满足，就不能够由二次电源在经过、滤波整流以及 以保持数安培的容性电流。所以上述的电能供应在线路空载的时候 降压之后提供系统的工作电源，也不能够直接的从低压侧用导线进 也能够保证具备可靠性，并且不需要将任何辅助供能措施附加上 行直接的供给，所以这类监测系统发展在很大程度上受到了电源供 去。要想将线圈匝数确定下来，就必须要经过一个试验验证的复杂 给的制约，而对于电力系统的安全稳定运行和安全生产而言这些保 过程。首先要以电磁学的基本理论为根据将最小启动电流和线圈匝 护装置和测量装置具有非常重要的作用，所以有必要分析和研究高 数之间存在的关系确定下来，随后以实际负载以及线圈带后续电路 压侧测量装置供电电源。 为根据开展实测，最后能够将线圈匝数确定下来，并且选择漆包铜 1 感应取能电源的原理分析 [3] 线在铁芯上进行均匀的缠绕 。 感应取能供电方式主要是通过对电磁感应原理的利用，然后在 2.3 DC-DC环节的转换效率分析 线路或者高压母线上利用曲能线圈感应交流电压，随后在经过稳 在经过滤波和整流之后，感应电压所得到的直流电压会在负载 压、滤波以及整流之后最终将电源提供给高压侧电子电路。按照电 和温度的变化、电网电压和电流的波动下而出现不断的变化。这时 磁理论的相关知识，可以由交流电流在取能线圈两端空载情况下控 候就需要采用DC-DC模块处理的方式使得输出直流电压稳定得到 [1] 制取能线圈一次侧 。详情见下图1。 有效的维持，从而能够使高压侧测量装置的供电需求得到充分的满 足。本组电源DC-DC模块电路电压具有3-40V的输入范围，2mA的 ， 。较高的转 静态电流 1.5A的最大输出电流，因此其转换效率比较高 电 前 压 DC/ 超 换效率能够使启动电流得以进一步的降低，同时使电源的输出效率 导 取 端 保 DC 级 电 得以提升。 线 能 冲 整 滤 护 变 电 源 在具体的设计过程中，采用了试验的方式比