激光供能的基本原理方法采用激光或其他光源从低电位侧通过光纤将光能量传送到高电位侧,再由光电转换器件(光电池)将光能量转换为电能量,经过DC-DC变换后提供稳定的电源输出。由于激光二极管的工作原理可以确保光供率在一定温度条件下的稳定,所以通过光电池转换后得到的电源也相对比较稳定,且电源的纹波也比较小,噪声低,不易受到外界其他因素的干扰。
当然,这种方法也存在不足,由于受激光输出功率的限制,特别是光电池转换效率的影响,该方法提供的能量有限,因此对高压侧电路提出了微功耗设计的要求,加大了电路设计的难度。
由于该方法的优点突出,因此在诸多供能方法中得到了最为广泛的重视。ABB公司研制的激光供能电子式电流互感器从350kV到500kV乃至直流都已经在现场运行,激光管的输出功率1.5W,寿命10万小时18。而在我国则只有西门子公司生产的激光供能式的电子式互感器得到了成功的现场应用在广州某变流站里已经安全可靠地运行了几年。美国Photonic Power Systems公司研制成功的激光供能电子式电流传感器,激光管输出功率为250mW,光电池光电转换效率高于40%。而在激光供能结构的设计上,进行了细致深入的研究,提出了3种设计方案,目前普遍采用的是利用不同的光纤分别传输数据和能量,而传送能量的光纤数目则可根据要求灵活选取。
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