[發明專利]一種電流源耦合型高壓晶閘管閥組觸發單元

有效

• 申請號: 200810064317.6
• 申請日: 2008-04-16
• 公開（公告）號: CN101257247A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 徐殿國;高強;陳密;王葆華
• 申請（專利權）人: 哈爾濱同為電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M1/06
• 分類號: H02M1/06;H02M1/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明涉及一種晶閘管閥組觸發電路，特別是電流耦合型、高壓的晶閘管閥組觸發電路。

背景技術

在高電壓大電流的電力電子領域，往往需要將多個耐壓等級較低的功率半導體器件串聯使用以使半導體開關達到更高的耐壓等級，串聯多只低壓功率半導體開關的成本要比使用單只高耐壓等級的開關器件低。以晶閘管為例，由于受晶閘管耐壓等級的限制，在中高壓領域里，必須將多個晶閘管串聯使用，其關鍵技術是實現多個晶閘管導通的同步性并且滿足多個串聯晶閘管驅動之間以及其與控制低壓側之間的隔離強度。通常使用脈沖變壓器產生強觸發脈沖來實現多個串聯晶閘管的同時觸發，這需要良好的輸入電壓同步性，在串聯的晶閘管數量較少的情況下，可以把脈沖變壓器串聯使用，脈沖變壓器的原邊使用同一個電源供電，控制與電源串聯的三極管的導通來實現脈沖變壓器的同步，這種方法輸出的脈沖上升時間往往達不到晶閘管強觸發的要求，而且在需要的脈沖路數增加時，對三極管的功率要求大大增加，現有觸發電路技術的同步觸發時間在10μs左右，觸發時間長，而且高、低壓側沒有電氣隔離。

發明內容

本發明的目的是解決現有的晶閘管觸發電路的同步觸發時間長，高、低側沒有電氣隔離的問題，設計了一種電流源耦合型高壓晶閘管閥組觸發單元。

本發明包括全橋電路、全橋控制電路、EMI電路、BUCK恒流電路，它還包括高壓電纜、n個磁環、n個副邊線圈和n個副邊觸發電路，EMI電路的輸出端與BUCK恒流電路的輸入端相連，BUCK恒流電路的輸出端與全橋電路的輸入端相連，全橋電路的兩個輸出端與高壓電纜的兩端相連，高壓電纜上穿有n個磁環，每個磁環上均繞有一個副邊線圈，每個副邊線圈的兩端分別與一個副邊觸發電路的兩個輸入端相連，全橋控制電路的八個輸出端分別與全橋電路的八個控制端相連，全橋電路由第一MOS開關管Q1、第二MOS開關管Q2、第三MOS開關管Q3、第四MOS開關管Q4、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3和第四電容C4組成，第一MOS開關管Q1的源極與第三MOS開關管Q3的漏極相連，第一MOS開關管Q1的漏極和第三MOS開關管Q3的源極作為全橋電路的輸入端，第一電容C1的兩端分別與第一MOS開關管Q1的源、漏極相連，第三電容C3的兩端分別與第三MOS開關管Q3的源、漏極相連，第二MOS開關管Q2的源極與第四MOS開關管Q4的漏極相連，第二MOS開關管Q2的漏極與第一MOS開關管Q1的漏極相連，第二電容C2的兩端分別與第二MOS開關管Q2的源、漏極相連，第四MOS開關管Q4的源極與第三MOS開關管Q3的源極相連，第四電容C4的兩端分別與第四MOS開關管Q4的源、漏極相連，第一MOS開關管Q1的源極引出線與第二MOS開關管Q2的源極引出線作為全橋電路的兩個輸出端，第一MOS開關管Q1的柵極作為全橋電路的第一個控制端，第一MOS開關管Q1的源極引出線作為全橋電路的第二個控制端，第三MOS開關管Q3的柵極作為全橋電路的第三個控制端，第三MOS開關管Q3的源極引出線作為全橋電路的第四個控制端，第二MOS開關管Q2的柵極作為全橋電路的第五個控制端，第二MOS開關管Q2的源極引出線作為全橋電路的第六個控制端，第四MOS開關管Q4的柵極作為全橋電路的第七個控制端，第四MOS開關管Q4的源極引出線作為全橋電路的第八個控制端，n為自然數。

本發明的優點是：同步觸發時間短，達到了1μs，而且高、低側電氣被有效的隔離。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖，圖2是實施方式二的結構示意圖，圖3是實施方式三結構示意圖，圖4是外部觸發信號波形示意圖，圖5是各開關管開關時序圖，圖6是全橋電路輸出電流波形示意圖，圖7是觸發晶閘管的電流波形示意圖。

具體實施方式