[发明专利]一种多激励输出的全桥激励源和控制方法

说明书

本发明公开了一种多激励输出的全桥激励源和控制方法，所述激励源包括：调制电源；全桥，由第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件连接组成，所述全桥连接所述调制电源，所述全桥的桥臂和所述激励源的输出端之间均连接有滤波元件，多个所述滤波元件分别通过连接多个开关来控制是否接入电路；继电器控制模块，用于控制所述多个开关的开闭；闭环控制模块，通过PWM调制模块控制所述激励源的输出；本发明通过改变所述开关的开闭和PWM调制模块的输出的不同组合获取不同的激励输出。本发明能够产生尽可能覆盖各种实际工况的激励波形，进而准确地得到磁元件在应用工况下的损耗情况。

技术领域

本发明涉及测量测试领域，具体涉及一种多激励输出的全桥激励源和控制方法。

背景技术

在磁元件的损耗测量过程中，需要在待测磁元件施加一定水平的激励以测量其在该工况下的损耗。通常使用的激励手段有两种，一种是函数发生器和功率运放，优点是能够产生任意的激励波形，缺点是激励水平较低，且无法产生直流偏置；二是通过全桥逆变器激励待测磁元件，优点是能够有较高的激励水平，缺点是只能产生方波和梯形波激励，无法分离基波损耗与纹波损耗。

为了优化电力电子装备中磁元件的设计，进一步提高功率密度，需要准确地得到磁元件在应用工况下的损耗情况。另一方面，磁元件的表现与多个参数非线性相关，间接的估计结果往往误差很大。为了直接测量得到待测磁元件在实际工况下的损耗情况，需要激励源能够产生尽可能覆盖各种实际工况的激励波形。

发明内容

本发明提供一种多激励输出的全桥激励源和控制方法，能够解决需要准确地得到磁元件在应用工况下的损耗情况以及磁元件的表现与多个参数非线性相关，间接的估计结果往往误差很大的问题。为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种多激励输出的全桥激励源，包括：

调制电源；

全桥，由第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件连接组成；连接所述调制电源，所述全桥的桥臂和所述激励源的输出端之间均连接有滤波元件，多个所述滤波元件分别通过连接多个开关来控制是否接入电路；

继电器控制模块，用于控制所述多个开关的开闭；

闭环控制模块，通过PWM调制模块控制所述激励源的输出；

通过改变所述开关的开闭和PWM的输出的不同组合获取不同的激励输出。

较佳地，所述滤波元件为电容和/或电感。

较佳地，所述第一开关元件和第三开关元件连接第一电容和第二电容，所述第一电容和第二电容并联连接；第二开关元件和第四开关元件连接第三电容和第四电容，所述第三电容和第四电容并联连接；第三开关元件和第四开关元件连接第一电感；第一开关元件和第二开关元件连接第二电感。

较佳地，所述多个开关包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，所述第一开关和所述第一电感并联连接后连接激励输出第一端，所述第二开关和所述第二电感并联连接激励输出第二端，所述第二电容和第三电容连接后再连接第三开关，所述第一电容和第四电容连接后再连接第四开关，所述第三开关连接激励输出第一端，所述第四开关连接激励输出第二端。

较佳地，所述第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件为碳化硅MOSFET。

较佳地，所述闭环控制模块预设的基波信号为正弦波、直流或0。

较佳地，所述闭环控制模块通过PR控制策略或PI控制策略通过PWM调制模块控制所述激励源的输出。

本发明还提供一种多激励输出的全桥激励源的控制方法，采用上述的多激励输出的全桥激励源，通过控制所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关的通断，以及选用闭环控制模块的PR控制策略或PI控制策略，控制所述全桥激励源输出不同波形。

本发明的有益效果是：