CN115183904B - 一种高频变压器的温度检测平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高频变压器的温度检测平台，包括：温度传感器、控制单元、驱动单元和检测电路；所述检测电路与所述温度传感器连接，所述检测电路分别与所述控制单元和驱动单元连接，所述驱动单元与所述控制单元连接；所述温度传感器，用于实时检测高频变压器的实时温度、高频变压器的磁芯与绕组的实时温度；所述控制单元，用于控制所述检测电路的电流与时间占比；所述驱动单元，用于驱动所述检测电路采集所述温度传感器的温度；所述检测电路，用于产生电流驱动所述温度传感器采集温度。本发明可以通过温度传感器检测高频变压器的整体以及其磁芯与绕组的温度，无需接入高频变压器的电路中，避免拉低高频变压器的功率情况，并能减少检测的能耗。
Description
技术领域
本发明涉及高频变压器温度检测的技术领域，尤其涉及一种高频变压器的温度检测平台。
背景技术
高频变压器是工作频率超过中频（10kHz）的电源变压器，主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器，或者用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器。
高频变压器在功率变换领域的应用非常广泛，一般会安装在封闭且功率密度高的环境供用户使用。为了确保器件安全，需要对其温度进行实时检测。目前常用的温度检测方法：设置温度检测电路，将温度检测电路接在高频变压输出端，以高频变压器为负载检测实时温度。
但目前常用的检测电路有如下技术问题：在连接传统的实物温升电源电路后，温升电路会拉低高频变压器的工作功率，使得高频变压器无法在额定功率下运行，进而无法准确检测高频变压器的温度；并且电路与高频变压器连接后，电路相当于高频变压器回路中的串联电阻负载，长时间运行中会消耗大量电能。
发明内容
本发明提出一种高频变压器的温度检测平台，所述平台包括检测电路和温度传感器，可通过温度传感器检测高频变压器的整体以及其磁芯与绕组的温度，无需接入高频变压器的电路中，避免拉低高频变压器的功率情况，并能减少检测的能耗。
本发明实施例的第一方面提供了一种高频变压器的温度检测平台，所述高频变压器的温度检测平台包括：
温度传感器、控制单元、驱动单元和检测电路；
所述检测电路与所述温度传感器连接，所述检测电路分别与所述控制单元和驱动单元连接，所述驱动单元与所述控制单元连接；
所述温度传感器，用于实时检测高频变压器的实时温度、高频变压器的磁芯与绕组的实时温度；
所述控制单元，用于控制所述检测电路的电流与时间占比；
所述驱动单元，用于驱动所述检测电路采集所述温度传感器的温度；
所述检测电路，用于产生电流驱动所述温度传感器采集温度。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述检测电路，包括：直流电源模块、放电模块、储能部分、逆变模块、整流模块；
所述直流电源模块、放电模块、储能部分、逆变模块和整流模块依次连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述直流电源模块包括：直流电源DC。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述放电模块，包括：放电开关K和放电电阻R；
所述放电开关K和所述放电电阻R串联连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述储能部分，包括：电容C。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述逆变模块，包括：两个并联连接的半桥逆变单元；
每个所述半桥逆变单元包括两个串联连接的三极管。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述整流模块，包括：两个并联连接的半桥整流单元；
每个所述半桥整流单元包括两个串联连接的三极管。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述高频变压器的温度检测平台，还包括：报警单元；
所述报警单元与所述温度传感器连接。
相比于现有技术，本发明实施例提供的一种高频变压器的温度检测平台，其有益效果在于：本发明可以通过温度传感器检测高频变压器的整体以及其磁芯与绕组的温度，无需接入高频变压器的电路中，避免拉低高频变压器的功率情况，并能减少检测的能耗。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种高频变压器的温度检测平台的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
高频变压器是工作频率超过中频（10kHz）的电源变压器，主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器，或者用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器。
高频变压器在功率变换领域的应用非常广泛，一般会安装在封闭且功率密度高的环境供用户使用。为了确保器件安全，需要对其温度进行实时检测。目前常用的温度检测方法：设置温度检测电路，将温度检测电路接在高频变压输出端，以高频变压器为负载检测实时温度。
但目前常用的检测电路有如下技术问题：在连接传统的实物温升电源电路后，温升电路会拉低高频变压器的工作功率，使得高频变压器无法在额定功率下运行，进而无法准确检测高频变压器的温度；并且电路与高频变压器连接后，电路相当于高频变压器回路中的串联电阻负载，长时间运行中会消耗大量电能。
为了解决上述问题，下面将通过以下具体的实施例对本申请实施例提供的一种高频变压器的温度检测平台进行详细介绍和说明。
参照图1，示出了本发明一实施例提供的一种高频变压器的温度检测平台的结构示意图。
其中，作为示例的，所述高频变压器的温度检测平台，可以包括：
温度传感器、控制单元、驱动单元、检测电路和报警单元；
所述检测电路与所述温度传感器连接，所述检测电路分别与所述控制单元和驱动单元连接，所述驱动单元与所述控制单元连接，所述温度传感器与所述报警单元连接；
所述温度传感器，用于实时检测高频变压器的实时温度、高频变压器的磁芯与绕组的实时温度；
所述控制单元，用于控制所述检测电路的电流与时间占比；
所述驱动单元，用于驱动所述检测电路采集所述温度传感器的温度；
所述检测电路，用于产生电流驱动所述温度传感器采集温度。
在使用时，整个温度检测平台与高频变压器不直接连接，仅通过温度传感器检测高频变压器的温度变化和温升，从而能避免检测平台拉低高频变压器功率的问题；而且检测平台独立工作，不会增加高频变压器的功耗。
参照图1，在一实施例中，所述检测电路，包括：直流电源模块、放电模块、储能部分、逆变模块、整流模块；
所述直流电源模块、放电模块、储能部分、逆变模块和整流模块依次连接。
参照图1，在一实施例中，所述直流电源模块包括：直流电源DC。
参照图1，在一实施例中，所述放电模块，包括：放电开关K和放电电阻R；
所述放电开关K和所述放电电阻R串联连接。
参照图1，在一实施例中，所述储能部分，包括：电容C。
参照图1，在一实施例中，所述逆变模块，包括：两个并联连接的半桥逆变单元；
每个所述半桥逆变单元包括两个串联连接的三极管。
参照图1，在一实施例中，所述整流模块，包括：两个并联连接的半桥整流单元；
每个所述半桥整流单元包括两个串联连接的三极管。
参照图1，温度传感器中设有隔直电容Cgz，直流电源DC两端分别与放电开关K的一端和放电电阻R的二端相连，放电开关K的另一端与放电电阻R的另一端相连，电容C两端分别与直流电源DC两端连接，两个半桥逆变单元和两个半桥整流单元的输入端分别与电容C并联，两个半桥逆变单元的输出端分别连接高频变压器的原边输入端一端和隔直电容一端，隔直电容另一端与原边输入端另一端相连，高频变压器的副边输出端分别与两个半桥整流单元的输出端连接。
电路运行过程中，控制单元控制驱动单元来驱动逆变模块运行，将直流电源提供的直流电逆变为设定频率的高频交流方波，输入试验品1:1高频变压器，从高频变压器输出的高频交流方波进入整流模块，控制单元驱动整流模块将高频交流方波整流成直流电，送回储能电容，由于电路内部损耗很小，送回的直流电的电压与储能电容的电压基本一致。此过程中逆变模块和整流模块由控制单元单独控制，各自独立运行。外部的直流电源仅需提供初始启动电压和运行过程中必要器件的有功损耗，系统整体所需电能很少，实现降低检测功耗的效果。
在一实施例中，控制单元可以独立控制逆变模块和整流模块，所以可以应用单移相控制（SPS，Single Phase Shift）调制控制策略，来实现电路内部电流的产生与调节。通过控制单元设定逆变模块和整流模块运行时的占空比，限定输出高电平和低电平所用的时间比，此时调整初始时刻设定值可以调整模块内晶体管开启和关闭的延时值而不影响高频方波的频率。通过对控制单元下发改变移相角的指令信号，可以在不改变逆变模块初始时刻的情况下改变整流模块的初始时刻设定值，改变延时值，使得高频变压器输出端的高频交流电压方波与输入端电压波形产生相位差。由于输入和输出的电压不匹配，电路会产生电流，在0到180°的移相角范围内，随着相位差变大，电路内的电流也会增加。可以逐步调整直至达到试验品高频变压器的额定电流并保持。
需要说明的是，通过控制单元和驱动单元，可以控制两个半桥逆变单元组成第一全桥电路逆变产生设定频率（50Hz~100kHz）的高频交流电压方波，达到高频变压器的运行条件。
而通过控制单元和驱动单元，控制两个并联连接的半桥整流单元组成第二全桥电路，将高频变压器输出的高频交流电压方波整流成直流电进行回送，提高能量利用效率，系统整体能耗很低。
而且通过控制单元和驱动单元，改变第二全桥电路高频交流电压方波的相位，使两个全桥电路产生相位差，从而快速灵活的调节电路电流（0~100A300A）。
由平台的温度传感器监测试验品高频变压器的整体与磁芯、绕组的温升情况，随着测试平台的运行，高频变压器的温度逐渐上升，如果超过预设温度值，超温报警器会发出报警；运行一段时间后，高频变压器的温度会趋于稳定，如果温度能长期保持在预设温度范围内，可以证明试验品高频变压器的温升情况正常。
另外，配置温度传感器与报警系统，能实时监控高频变压器试验品的温升情况，根据产品参数设定温度自动超温报警剔除温升不良品。
在本实施例中，本发明实施例提供了一种高频变压器的温度检测平台，其有益效果在于：本发明可以通过温度传感器检测高频变压器的整体以及其磁芯与绕组的温度，无需接入高频变压器的电路中，避免拉低高频变压器的功率情况，并能减少检测的能耗。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种高频变压器的温度检测平台，其特征在于，包括：温度传感器、控制单元、驱动单元和检测电路；
所述检测电路与所述温度传感器连接，所述检测电路分别与所述控制单元和驱动单元连接，所述驱动单元与所述控制单元连接；
所述温度传感器，用于实时检测高频变压器的实时温度、高频变压器的磁芯与绕组的实时温度；
所述控制单元，用于控制所述检测电路的电流与时间占比；
所述驱动单元，用于驱动所述检测电路采集所述温度传感器的温度；
所述检测电路，用于产生电流驱动所述温度传感器采集温度；
所述检测电路，包括：直流电源模块、放电模块、储能部分、逆变模块、整流模块；
所述直流电源模块、放电模块、储能部分、逆变模块和整流模块依次连接；
所述直流电源模块包括：直流电源DC；
所述放电模块，包括：放电开关K和放电电阻R；
所述放电开关K和所述放电电阻R串联连接。
2.根据权利要求1所述的高频变压器的温度检测平台，其特征在于，所述储能部分，包括：电容C。
3.根据权利要求1所述的高频变压器的温度检测平台，其特征在于，所述逆变模块，包括：两个并联连接的半桥逆变单元；
每个所述半桥逆变单元包括两个串联连接的三极管。
4.根据权利要求1所述的高频变压器的温度检测平台，其特征在于，所述整流模块，包括：两个并联连接的半桥整流单元；
每个所述半桥整流单元包括两个串联连接的三极管。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的高频变压器的温度检测平台，其特征在于，所述高频变压器的温度检测平台，还包括：报警单元；
所述报警单元与所述温度传感器连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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