高压隔离多路输出开关电源设计用于短路故障限流器

"大功率装置用多路输出高压隔离新型开关电源设计，涉及多路输出、高压隔离、驱动电源和短路故障限流器技术，适用于高压大功率电力电子装置的驱动系统。" 本文主要介绍了一种新型开关电源的设计，其目的是解决在高压大功率电力电子装置中，特别是短路故障限流器中晶闸管驱动电源的复杂性和高压隔离需求。设计的核心是高频交流电流源和特殊输出变压器，它们共同确保了多路输出的同时保持高压隔离。 在引言部分，作者指出随着高压大功率设备的发展，驱动电源需要承受更高的工作电压，并且多级隔离技术的应用日益增多。以三相接地系统的固态短路限流器为例，由于需要驱动大量的晶闸管（每个晶闸管可能由多个串联的6kV等级晶闸管组成），传统的驱动电源方案可能导致体积庞大、安装不便以及配线复杂的问题。 文中提到了几种现有的解决方案，如Dusan M. Raonic的晶闸管自我供能门极驱动，适用于直流侧的晶闸管和GTO，但不适用于所有情况。Chang Liuchen的驱动板电源实现了4路隔离输出，但随着输出路数增加，变压器变得复杂且体积庞大。而Heinemann Lothar等人提出的超高压隔离电源只有一路输出，不适合需要多路隔离电源的场合。 针对上述问题，作者基于专利技术设计了一种新型开关电源，采用磁环作为输出变压器，能够提供多路隔离的输出，同时解决了体积和复杂性的问题。这种电源不仅实现了高压隔离，还能满足多管驱动的需求，简化了安装和配线过程，提高了系统的实用性。 在设计过程中，文章详细描述了主电路的拓扑结构，输出变压器的结构特点，并分析了系统的工作原理。通过仿真验证了电源的有效性，并成功开发出样机应用于限流器实验装置，证明了设计的可行性。 这篇文献提供了一种创新的解决方案，即大功率装置用多路输出高压隔离新型开关电源，它在满足高压隔离和多路输出需求的同时，优化了电源的结构和性能，对于高压大功率电力电子领域的驱动电源设计具有重要的参考价值。