[發明專利]用于PSM高壓電源控制的供電電路及其應用

在審

• 申請號: 202011346996.3
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112532070A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 賀巖斌;魏于蘋;陳常;熊濤;姜亞南;蒲世豪
• 申請（專利權）人: 核工業西南物理研究院;成都同創材料表面科技有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M7/217;H02M3/335;H02M1/44;H02M1/32
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

1.用于PSM高壓電源控制的供電電路，其特征在于，包括高頻逆變恒流源(9)、高頻互感器(8)、高頻整流濾波穩壓電路(10)和EMI穩壓電路(11)；

其中，每個PSM模塊配套一個高頻互感器(8)；

所述高頻逆變恒流源(9)輸出端通過高壓絕緣傳輸線遍歷每個PSM模塊的高頻互感器(8)，高頻互感器(8)輸出的高頻交流電通過所述高頻整流濾波穩壓電路(10)轉換成直流電；

所述高頻整流濾波穩壓電路(10)輸出連接所述EMI穩壓電路(11)，所述EMI穩壓電路(11)用于將所述高頻整流濾波穩壓電路(10)輸出的直流電轉換為電平恒定、高頻噪聲小且滿足PSM高壓電源的各電路需要的控制供電。

2.根據權利要求1所述的用于PSM高壓電源控制的供電電路，其特征在于，所述高頻逆變恒流源(9)包括三相隔離變壓器(1)、EMI濾波器(2)、三相整流電路(3)、全橋逆變電路(4)、高頻變壓器(5)、驅動電路(6)、控制和保護電路(7)；

所述三相隔離變壓器(1)和EMI濾波器(2)用于改善高壓環境的供電品質；

所述三相整流電路(3)用于將所述EMI濾波器(2)輸出的三相交流電轉換為直流電；

所述全橋逆變電路(4)用于將所述三相整流電路(3)輸出的直流電轉換為高頻雙極性輸出；

所述高頻變壓器(5)的輸入端連接所述全橋逆變電路(4)的輸出端；所述高頻變壓器(5)的輸出端通過高壓絕緣傳輸線與多個所述高壓互感器(8)連接；

所述三相整流電路(3)和所述全橋逆變電路(4)均由所述驅動電路(6)、所述控制和保護電路(7)控制。

3.根據權利要求2所述的用于PSM高壓電源控制的供電電路，其特征在于，所述三相整流電路(3)采用三相維也納整流電路。

4.根據權利要求1-3任一項所述的用于PSM高壓電源控制的供電電路，其特征在于，所述PSM高壓電源各電路的控制供電包括DC-DC控制電路供電(12)、DC-DC驅動電路供電(13)、DC-DC驅動斬波IGBT1供電(14)、DC-DC驅動斬波IGBT2供電(15)、DC-DC電壓測量電路供電(16)、DC-DC電流測量電路供電(17)和DC-DC繼電控制供電(18)；

所述DC-DC控制電路供電(12)為PSM高壓電源中所有控制芯片提供12V或5V供電電壓；

所述DC-DC驅動電路供電(13)為IGBT驅動供電；

所述DC-DC驅動斬波IGBT1供電(14)為PSM模塊的低電位IGBT提供24V供電電壓；

所述DC-DC驅動斬波IGBT2供電(15)為PSM模塊的高電位IGBT提供24V供電電壓；

所述DC-DC電壓測量電路供電(16)為PSM模塊的功率電壓測量供電；

所述DC-DC電流測量電路供電(17)為PSM模塊的功率電流測量供電；

所述DC-DC繼電控制供電(18)為PSM模塊的晶閘管驅動供電。

5.基于如權利要求1-4任一項所述的供電電路的PSM模塊自檢控制方法，其特征在于，該方法通過對供電電路和PSM模塊斬波輸出進行自檢測試，能夠定位PSM通訊故障和PSM模塊直通故障。

6.根據權利要求5所述的PSM模塊自檢控制方法，其特征在于，所述自檢測試具體過程包括：

選定自檢功能和自檢的PSM模塊；

選定所述自檢的PSM模塊充電電壓；

啟動自檢信號；

通過判斷是否接收到RX來判斷是否光纖通訊故障；

如果未接收到RX則光纖通訊故障報警；

如果接收到RX則光纖通訊無故障，則對RX的光信號解析，如果未通過校驗，則PSM模塊直通故障；

如果通過校驗，則PSM模塊無直通故障，自檢結束。

7.基于如權利要求1-4任一項所述的供電電路的PSM模塊安全放電控制方法，其特征在于，該方法在高壓系統安全維護前，依托高壓緩沖器實現儲能緊急放電，通過逐級降低高壓側電位的疊加，降低PSM模塊儲能器件的能量，改善電源操作和維護的安全性。

8.根據權利要求7所述的PSM模塊安全放電控制方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟：

當PSM高壓電源系統出現故障時，確保所有的安全措施后，并確保電子回旋管負載退出和高壓側安全接地；

選定安全放電功能后，選定多個放電的PSM模塊；

啟動安全放電啟動信號；

通過判斷接收到的RX來判斷是否放電完畢；

如果未接收到RX則提示安全放電故障報警；

如果接收到RX且判斷放電完畢，則安全放電結束。