CN203135819U

CN203135819U - 一种晶闸管辅助关断装置

Info

Publication number: CN203135819U
Application number: CN 201320031438
Authority: CN
Inventors: 沙世澳
Original assignee: Zhejiang Haide New Energy Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Haide New Energy Co Ltd
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2013-01-22
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2023-01-22

Abstract

本实用新型的技术方案：一种晶闸管辅助关断装置，其特征在于所述的辅助关断装置包括充电变压器、充电二极管、充电电阻、辅助关断电容构成一个回路；所述的辅助关断装置还包括第一辅助关断晶闸管、第二辅助关断晶闸管、第三辅助关断晶闸管、第四辅助关断晶闸管；所述的第二、第三辅助关断晶闸管串接成一条回路与辅助关断电容并联；所述的第一、第四辅助关断晶闸管串接成一条回路与所述的第二、第三辅助关断晶闸并联。本实用新型的优点：本实用新型可应用于电力电子装置中对晶闸管关断响应速度较高的场合，此方案更优于传统的晶闸管靠电流自然过零关断的方法，具有随时都可关断晶闸管的功能，使半控型器件晶闸管具有了可控关断的功能，装置拓扑简单，易于维护。

Description

一种晶闸管辅助关断装置

技术领域

本实用新型涉及到电力电子变流技术中的晶闸管辅助关断装置，尤其是涉及逆变器、整流器或电力电子设备晶闸管辅助关断时的装置。

背景技术

晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。当晶闸管阳、阴两级外加正电压，门极加触发信号时，导通的晶闸管实现可控整流。导通的晶闸管关断方法为减小正向阳极电压至一个数值一下，或加反向阳极电压（如图一所示，A为阳极，K为阴极，G为门极）。

传统晶闸管的关断都是在阳极和阴极两端电压自然过零点后，晶闸管两端在反向电压作用下才能关断，此种关断缺点是：阴阳两极外加电压自然过零需要一定的时间，自然关断的晶闸管关断时间也相应延长。

晶闸管的关断时间快慢尤为重要，如我国的电压频率为50HZ，即晶闸管接到电网频率下时，当需要使晶闸管关断，控制电路撤除晶闸管的门极驱动，晶闸管在50HZ的工频电压过流后给晶闸管施加反向电压下自然关断。晶闸管由导通到自然关断最长的关断时间为工频电压的半个正弦波周期，即10ms，且当加在晶闸管两端电压因异常情况不能及时减小为零时，晶闸管的关断时间还会变得更长。而对快速响应的电力电子设备来说，当设备上的其他器件和电路都需等晶闸管完全关断后才能运行时，晶闸管关断的时间的长短就变得尤为重要，当设备需要晶闸管的关断时间响应很快（＜10ms）时，晶闸管的自然关断已经满足不了电力设备要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种晶闸管辅助关断装置，以缩短晶闸管关断的时间。

本实用新型的技术方案：一种晶闸管辅助关断装置，其特征在于所述的辅助关断装置包括充电变压器、充电二极管、充电电阻、辅助关断电容，所述的充电变压器、充电二极管、充电电阻、辅助关断电容构成一个回路；所述的辅助关断装置还包括第一辅助关断晶闸管、第二辅助关断晶闸管、第三辅助关断晶闸管、第四辅助关断晶闸管；所述的第二、第三辅助关断晶闸管串接成一条回路与辅助关断电容并联；所述的第一、第四辅助关断晶闸管串接成一条回路与所述的第二、第三辅助关断晶闸管并联。

本实用新型的优点：本实用新型可应用于电力电子装置中对晶闸管关断响应速度较高的场合，此方案更优于传统的晶闸管靠电流自然过零关断的方法，具有随时都可关断晶闸管的功能，使半控型器件晶闸管具有了可控关断的功能，装置拓扑简单，易于维护。

附图说明

图1是晶闸管符号示意图；

图2是本实用新型的主拓扑图。

图中，A为阳极，K为阴极，G为门极。

具体实施方式

如图2所示，一种晶闸管辅助关断装置，所述的辅助关断装置包括充电变压器T、充电二极管D、充电电阻R、辅助关断电容C，所述的变压器T、充电二极管D、充电电阻R、辅助关断电容C构成一个回路；所述的辅助关断装置还包括第一辅助关断晶闸管VT1、第二辅助关断晶闸管VT2、第三辅助关断晶闸管VT3、第四辅助关断晶闸管VT4；所述的第二、第三辅助关断晶闸管串接成一条回路与辅助关断电容C并联；所述的第一、第四辅助关断晶闸管串接成一条回路与所述的第二、第三辅助关断晶闸管并联。

还包括第一主回路晶闸管SCR1和第二主回路晶闸管SCR2，第一主回路晶闸管SCR1和第二主回路晶闸管SCR2相互并联，其并联回路的第一端点A与所述的第一、第四辅助关断晶闸管之间的中点（D）相连；其并联回路的第二端点B与所述的第二、第三辅助关断晶闸管之间的中点C相连。

工作原理

如图2，电流I处于正半波头时，控制板给主回路SCR1、SCR2发驱动脉冲，第一主回路晶闸管SCR1开通，第二主回路SCR2由于电网负压处于关断状态。当需要进行辅助关断时，由控制板控制撤除主回路晶闸管SCR1、SCR2的驱动信号，随后控制板发出一个足以开通辅助关断电路中的第三、第四晶闸管VT3、VT4的短脉冲，触发的第三、第四晶闸管VT3、VT4的门极，使第三晶闸管VT3开通将辅助关断电容C上的正极连接到了第一主回路晶闸管SCR1的阴极（图2的B点），使第四晶闸管VT4开通将辅助关断电容的负极连接第一主回路晶闸管SCR1的阳极（图2的A点），则第一主回路晶闸管SCR1的阳极和阴极由于第三、第四晶闸管VT3、VT4的开通将辅助关断电容C的正负极反加到了SCR1两端，第一主回路晶闸管SCR1阳极和阴极之间被施加了反向电压，在反压的作用下，第一主回路晶闸管SCR1的电流I被迫换流到充电电容C上。第一主回路晶闸管SCR1的电流迅速衰减到维持电流以下，第一主回路晶闸管SCR1随即关断；此时电流I通过第三、第四晶闸管VT3、VT4和充电电容C回路进行流过，由于充电电容C通过第三、第四晶闸管VT3、VT4导通接入了主回路中，导致充电电容C和负载电感L产生谐振，谐振周期和负载感值、电容容值等有关，谐振频率为KHZ级别，谐振的过程导致辅助关断晶闸管阳极和阴极两端电压过零，该电压过零后，辅助关断晶闸管VT3、VT4随即自然过零关断，至此，整个辅助关断过程结束。整个辅助关断过程持续时间很短，通过设置辅助关断电路中器件的参数来调节可使整个辅助关断过程在1ms内完成，即主回路上的电流I可在1ms内衰减为零。

同理，当电流处于负半波头时，控制板给主回路SCR1、SCR2发驱动脉冲，第二主回路晶闸管SCR2开通，第一主回路晶闸管SCR1由于电网负压处于关断状态。当需要进行辅助关断时，由控制板控制撤除SCR1、SCR2的驱动信号，随后控制板发出一个足以开通辅助关断电路晶闸管第一、第二晶闸管VT1、VT2的短脉冲，第一晶闸管VT1开通将辅助关断电容C上的正极连接到第二主回路晶闸管SCR2的阴极（图2的A点），第二晶闸管VT2开通将辅助关断电容C的负极连接第二主回路晶闸管SCR2的阳极（图2的B点），第二主回路晶闸管SCR2的阳极和阴极通过第一、第二晶闸管VT1、VT2的开通将辅助关断电容C的正负极反加到了SCR2两端，第二主回路晶闸管SCR2阳极和阴极之间被施加了反向电压，在反压的作用下，第二主回路晶闸管SCR2的电流被迫换流到了充电电容C上，第二主回路晶闸管SCR2的电流迅速衰减到维持电流IH以下，第二主回路晶闸管SCR2随即关断。此时电流I通过第一、第二晶闸管VT1、VT2和充电电容C回路进行流过，由于充电电容C通过第一、第二晶闸管VT1、VT2导通接入了主回路中，导致充电电容C和负载电感L产生谐振，谐振周期和负载感值、电容容值等有关，谐振频率为KHZ级别，谐振的过程导致辅助关断晶闸管阳极和阴极两端电压过零，电压过零后后辅助关断晶闸管第一、第二晶闸管VT1、VT2就自然过零关断，至此，整个辅助关断过程结束。整个辅助关断过程持续时间很短，通过设置辅助关断电路中器件的参数来调节可使整个辅助关断过程在1ms内完成，即主回路上的电流I可在1ms内衰减为零。

Claims

1.一种晶闸管辅助关断装置，其特征在于所述的辅助关断装置包括充电变压器（T）、充电二极管（D）、充电电阻（R）、辅助关断电容（C），所述的电变压器（T）、充电二极管（D）、充电电阻（R）、辅助关断电容（C）构成一个回路；所述的辅助关断装置还包括第一辅助关断晶闸管（VT1）、第二辅助关断晶闸管（VT2）、第三辅助关断晶闸管（VT3）、第四辅助关断晶闸管（VT4）；所述的第二、第三辅助关断晶闸管串接成一条回路与辅助关断电容（C）并联；所述的第一、第四辅助关断晶闸管串接成一条回路与所述的第二、第三辅助关断晶闸管并联。

2.根据权利要求1所述的一种晶闸管辅助关断装置，其特征在于所述的辅助关断装置还包括第一主回路晶闸管（SCR1）和第二主回路晶闸管（SCR2），第一主回路晶闸管（SCR1）和第二主回路晶闸管（SCR2）相互并联，其并联回路的第一端点（A）与所述的第一、第四辅助关断晶闸管之间的中点（D）相连；其并联回路的第二端点（B）与所述的第二、第三辅助关断晶闸管之间的中点（C）相连。