[發(fā)明專(zhuān)利]一種晶閘管反向恢復(fù)過(guò)程的仿真等效電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910023474.7
• 申請(qǐng)日: 2009-07-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101615208A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文奇;李俠;劉寧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)西電電氣股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 惠文軒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高壓電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種晶閘管反向恢復(fù)過(guò)程 的仿真等效電路。

背景技術(shù)

晶閘管又稱做可控硅整流器——SCR，由于其能夠承受較高的電壓和電 流容量，在高壓直流輸電中得到廣泛的應(yīng)用。晶閘管作為高壓直流輸電核心 設(shè)備換流閥的基本組成單元，它的穩(wěn)定可靠運(yùn)行是換流閥可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。 在靜態(tài)情況下，晶閘管的穩(wěn)定性相當(dāng)高，但在動(dòng)態(tài)情況下，受外部電路的影 響，經(jīng)常會(huì)在晶閘管兩端產(chǎn)生過(guò)電壓而損壞，其中在關(guān)斷過(guò)程的反向恢復(fù)期， 由于恢復(fù)電荷的存在而產(chǎn)生的電壓過(guò)沖影響很大。

常規(guī)的設(shè)計(jì)中，對(duì)于晶閘管關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的反向恢復(fù)過(guò)沖的計(jì)算都忽略了 晶閘管本身對(duì)過(guò)沖大小的影響，也就是說(shuō)，只考慮了外部因素而忽略了晶閘 管本身恢復(fù)電荷對(duì)電壓過(guò)沖大小的影響。恢復(fù)電荷是一個(gè)微觀動(dòng)態(tài)的值，不 同運(yùn)行條件下的恢復(fù)電荷不一樣，要準(zhǔn)確地計(jì)算晶閘管在某關(guān)斷時(shí)刻的反向 恢復(fù)電壓過(guò)沖比較困難，準(zhǔn)確的抑制電壓過(guò)沖就更加困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種晶閘管反向恢復(fù)過(guò)程的仿真等效電路，能夠 動(dòng)態(tài)的計(jì)算晶閘管的恢復(fù)電荷，能夠模擬晶閘管關(guān)斷時(shí)刻的反向恢復(fù)電流， 對(duì)于晶閘管的設(shè)計(jì)選型、仿真運(yùn)行和反向恢復(fù)電壓過(guò)沖值的計(jì)算具有很強(qiáng)的 指導(dǎo)作用。

為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

一種晶閘管反向恢復(fù)過(guò)程的仿真等效電路，其特征在于，包括：依次串 聯(lián)的電壓源、第一電子開(kāi)關(guān)、恢復(fù)電容，組成充電回路；依次串聯(lián)的第二電 子開(kāi)關(guān)、放電電阻、寄生電感，組成的恢復(fù)電容的放電通路；晶閘管導(dǎo)通時(shí) 刻，關(guān)閉第二電子開(kāi)關(guān)，開(kāi)通第一電子開(kāi)關(guān)，恢復(fù)電容充入反向恢復(fù)電荷； 晶閘管關(guān)斷時(shí)刻，恢復(fù)電容充電結(jié)束，關(guān)閉第一電子開(kāi)關(guān)，開(kāi)通第二電子開(kāi) 關(guān)，恢復(fù)電容的放電電流即為晶閘管反向恢復(fù)電流。

本使用新型的進(jìn)一步特點(diǎn)在于：所述電壓源為電壓控制電壓源。

本發(fā)明利用恢復(fù)電容的放電電流來(lái)實(shí)現(xiàn)普通仿真電路無(wú)法模擬晶閘管的 在反向恢復(fù)過(guò)程中反向恢復(fù)電荷、反向恢復(fù)電流對(duì)于反向恢復(fù)電壓過(guò)沖的影 響，可動(dòng)態(tài)的計(jì)算晶閘管的反向恢復(fù)電荷，控制恢復(fù)電容的放電過(guò)程，仿真 和研究晶閘管反向恢復(fù)過(guò)程，對(duì)于晶閘管的設(shè)計(jì)選型、仿真運(yùn)行和反向恢復(fù) 電壓過(guò)沖值的計(jì)算具有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種晶閘管反向恢復(fù)過(guò)程的仿真等效電路原理圖。

圖2為晶閘管反向恢復(fù)過(guò)程的示意圖；其中：I(t)為晶閘管電流；V(t) 為準(zhǔn)靜態(tài)晶閘管電壓；-V₀為晶閘管電壓；-di_T/dt為電流下降率；Qrr為晶閘 管恢復(fù)電荷；-IRM為反向恢復(fù)電流峰值；-VRM為反向電壓峰值；dv/dt_com為電 壓上升率。

圖3為采用本實(shí)用型的晶閘管的仿真電路圖。

具體實(shí)施方法

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

參照?qǐng)D1，為一種晶閘管反向恢復(fù)過(guò)程的仿真等效電路，包括：依次串聯(lián) 的電壓控制電壓源V_q、采用IGBT的第一電子開(kāi)關(guān)Sw、恢復(fù)電容C_q，組成充 電回路；依次串聯(lián)的采用IGBT的第二電子開(kāi)關(guān)Sg、放電電阻R_q、寄生電感 L，組成的恢復(fù)電容C_q的放電通路；晶閘管導(dǎo)通時(shí)刻，關(guān)閉第二電子開(kāi)關(guān)Sg， 開(kāi)通第一電子開(kāi)關(guān)Sw，恢復(fù)電容C_q充入反向恢復(fù)電荷Q_rr；晶閘管關(guān)斷時(shí)刻， 恢復(fù)電容C_q充電結(jié)束，關(guān)閉第一電子開(kāi)關(guān)Sw，開(kāi)通第二電子開(kāi)關(guān)Sg，恢復(fù) 電容C_q的放電電流I_q即為晶閘管反向恢復(fù)電流。