-
-
-
xiao_xiao1 | 当前状态：离线
总积分：9568 2024年可用积分：0
注册时间： 2008-03-21
最后登录时间： 2012-03-20
-
-
高压倍压整流电路无功补偿对策
xiao_xiao1 发表于 2009/10/26 11:57:10 1195 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
手机阅读
The Correction Method of Reactive Power in Cockcroft-Walton Voltage Multiplier
Li Dongcang, Yang Lei, Ding Guangze
(Lanzhou University, Lanzhou, 730000)
Abstract: This paper analyzed the reason that the Cockcroft-Walton voltage multiplier produced the reactive power in the condition of high frequency. For the purpose of reducing the capability of supply inverter, the method of power factor correction is present, and proved its validity by the experiment.
Key words: Cockcroft-Walton voltage multiplier high-voltage reactive power correction
中图分类号：TM46 文献标识码：A
1 引 言
在电能的利用中，供电电压与负载电流的相位通常是不一致的，这种相位差就产生了无功功率。负载是感性负载时，电流相位滞后电压相位，这是普遍存在的，为此，发展了各种无源和有源的无功补偿方法和技术，以期提高功率因数；而当负载为容性负载时，也会产生无功功率，当电容量足够大或工作频率足够高时，容性无功功率就不容忽视了。本文将要讨论的正是后一种情况。在直流高电压的产生方式中，多级倍压整流电路是应用最多的方式之一，它的高电压，大输出电流及易实现性是其主要优点。高的工作频率，小的滤波电容和少的倍压级数是所希望的。但是，由于升压变压器的大变比、寄生电容以及倍压整流滤波电容的存在，使得多级倍压整流电路呈现容性负载。对小功率高压直流电源而言，可通过增大供电逆变器电源的容量来解决，但在中大功率高压输出时，上述措施就显得力不从心和得不偿失，为此，通过分析倍压整流电路和升压变压器的工作原理，得到电路的等效模型，利用电工学原理，提出了解决对策，并成功地应用于一台高压直流电源上。
2 倍压整流电路等效容抗
一个四级倍压整流电路如图1a所示，电容C1为2C，C2~C8为C，D1~D8为高压整流硅堆，为理想二极管，TR为升压变压器，C1，C3，C5，C7构成交流电容柱，C2，C4，C6，C8构成直流电容柱，空载输出高压UH为：
UH=2NU2P-P （1）
其中N为倍压级数，U2P-P为升压变压器次级电压峰值。
图1 倍压整流电路及充电等效电路 ??
倍压整流电路工作时，对电容的充电分两个阶段。在输入交流的正半周，充电是对交流电容柱进行的，如图1b所示，充电回路由1~4个支路并联而成。所以，在正半周时，等效电容就是四个支路的电容的并联：
（2）
（3）
在输入交流的负半周，充电是对直流电容柱进行的，如图1c所示，充电回路也由4个支路并联而成，所以，在负半周时，等效电容为：
（4）
（5）
正负半周的等效电容估算出来，但等效容抗的大小还与充电时间有关，在倍压整流电路中，电容的充电不是全波充电，而是以脉冲进行充电，只有在时间D内，变压器的次级电压对电容充电，D之外，电容没有充电电流，所以，在计算等效容抗时，只计及D内的效应，也就是说，应加入占空比D（D<1）因