[實用新型]一種用于智能變電站測試系統的功率放大器

有效

• 申請號: 201220696297.6
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN202940735U
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 張國輝;井雨剛;唐新建;孫運濤;劉延華;王永波
• 申請（專利權）人: 山東電力集團公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02M5/40
• 分類號: H02M5/40;H02M3/335;H02M7/5387;H02H7/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本實用新型涉及一種功率放大器，具體涉及一種用于智能變電站測試系統的功率放大器。屬于智能變電站測試技術領域。

背景技術

隨著通信網絡技術、光電互感器技術、數字化保護技術的快速發展，多個制造廠家、科研單位在智能電網變電站技術上作了大量的創新研究工作，并取得了智能電網數字化變電站研究的經驗和成果。簡而言之，數字化變電站是建設統一堅強智能電網的重要組成部分，數字化變電站將變革傳統變電站的一、二次設備，以變電站一、二次設備為數字化對象，以高速網絡通訊平臺為基礎，對應每套一次設備的保護和測控裝置均需運行于網絡，二次設備所需的電流、電壓和控制信號，以及保護和測控裝置在運行中產生的所有數據，又都以統一的通訊規約與網絡進行交換，通過對數字化信息進行標準化，實現信息共享和交互操作，并以網絡數據為基礎，實現數據測量監視、控制保護、信息管理等自動化功能的變電站。

在智能數字化變電站技術不斷發展的同時，對智能電網數字化變電站的測試手段的研究也在不斷深入。作為測試手段研究的一個方面，智能變電站測試系統是檢驗智能變電站的各個電力設備是否正常工作的關鍵。

另一方面，功率放大器是智能變電站測試系統的核心部分，藉由該功率放大器可完成人為設定信號的功率放大，并驅動模擬型繼電保護裝置。一般地，功率放大器通常輸出功率較大，單模塊的輸出功率可高達100伏安到幾千伏安。在現有技術中，往往采用開關電源加線性功放的組合，利用開關電源模塊作為線性功放的供電電源。但是，由于線性功放效率較低，且發熱嚴重，因而功率密度難以提升。有鑒于此，如何設計一種新的功率放大方案，以有效改善功放效率和增加功率密度，是相關領域的技術人員應當解決的一項課題。

發明內容

本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種用于智能變電站測試系統的功率放大器。

為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案：

一種用于智能變電站測試系統的功率放大器，包括用于輸出220V的交流電壓的電源輸入模塊、用于將220V交流電壓整流為300V的直流電壓的整流橋、用于將300V的直流電壓轉換為1V~150V的直流電壓的DC/DC變換器和用于對基準信號進行功率放大輸出的DC/AC變換器，四者順次連接。

優選的，所述DC/DC變換器為一半橋變換電路。

所述半橋變換電路包括：

一次側電路，包括電阻R1、電阻R2、開關管Q1和開關管Q2，其中，所述電阻R1的第一端和所述開關管Q1的第一端連接至300V直流電壓的一端，所述電阻R2的第二端和所述開關管Q2的第二端連接至300V直流電壓的另一端；

高頻變壓器，具有一次側繞組、第一二次側繞組和第二二次側繞組，所述一次側繞組的一端電連接至所述電阻R1和電阻R2的共同節點且另一端經由電容C3連接至所述開關管Q1的第二端和所述開關管Q2的第一端；以及

二次側電路，包括二極管D3、二極管D4、平波電感L1和兩個濾波電容C4~C5，二極管D3的陽極連接至第一二次側繞組的一端且陰極連接至所述平波電感L1的第一端，二極管D4的陽極連接至第二二次側繞組的一端且陰極連接至所述平波電感L1的第一端，兩個濾波電容C4~C5并聯連接，濾波電容C4~C5的一端連接至所述平波電感L1的另一端且濾波電容C4~C5的另一端連接至第一二次側繞組和第二二次側繞組的共同端。

優選的，所述二極管D3和二極管D4為快速整流二極管。

優選的，所述DC/AC變換器為一全橋變換電路。

所述全橋變換電路包括：

第一橋臂，具有串聯連接的開關管Q6和開關管Q7，所述開關管Q6的第一端連接至所述輸入電壓的一端，所述開關管Q7的第二端連接至所述輸入電壓的另一端，所述開關管Q6的第二端與所述開關管Q7的第一端電連接形成第一節點A；

第二橋臂，與所述第一橋臂并聯連接，具有串聯連接的開關管Q8和開關管Q9，所述開關管Q8的第一端連接至所述開關管Q6的第一端，所述開關管Q9的第二端連接至所述開關管Q7的第二端，所述開關管Q8的第二端與所述開關管Q9的第一端電連接形成第二節點B；以及

二階低通濾波器，包括電感L6、電感L7、電容C6和電容C7，其中，所述電感L6的第一端連接至所述第一節點A，所述電容C6的第一端連接至所述電感L6的第二端和所述電感L7的第一端，所述電容C6的第二端連接至所述第二節點B和所述電容C7的第二端，所述電容C7的第一端與所述電感L7的第二端相連接。