[發(fā)明專利]對整流橋進(jìn)行控制的方法以及該控制電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910161070.4
• 申請日: 2009-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN101651418A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬丁·萊特寧
• 申請（專利權(quán)）人: ABB公司
• 主分類號(hào): H02M3/28
• 分類號(hào): H02M3/28;H02M3/315;H02M3/34
• 代理公司: 北京市浩天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 劉云貴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對整流橋進(jìn)行控制的方法以及用于對整流橋的晶閘管 進(jìn)行控制的電路，尤其是涉及一種在利用整流橋?qū)χ绷?DC)電壓電路進(jìn) 行充電的整流橋中所使用的方法和電路。

背景技術(shù)

變頻器典型地具有DC電壓中間電路，該DC電壓中間電路用于存儲(chǔ)供 反相器部分使用的DC電壓。變頻器的反相器典型地將中間電路中的電壓生 成可控交流電壓以送至負(fù)載。典型地，送至中間電路的DC電壓是利用整流 橋?qū)涣?AC)主電壓進(jìn)行整流獲得的。

該DC電壓中間電路或者DC總線包含一個(gè)或多個(gè)用于存儲(chǔ)該電壓并使 該電壓平滑的電容器。中間電路電容器的電容很大，并且當(dāng)變頻器投入使用 時(shí)，必須在執(zhí)行任何控制操作之前對這些電容器進(jìn)行充電。

由供電主電壓對該中間電壓電路的電容器進(jìn)行充電，必須將充電電流限 制在適當(dāng)大小，否則大電流會(huì)損壞整流器的電子元件或者會(huì)引起諸如熔絲等 等這樣的保護(hù)元件的錯(cuò)誤操作。典型地通過利用充電電阻器或者通過對整流 器的可控開關(guān)進(jìn)行控制來實(shí)現(xiàn)對該電流的限制。

使用充電電阻器來對中間電路進(jìn)行充電是簡單且可靠的方法。但是利用 充電電阻器充電需要額外的元件，在功率等級(jí)很高時(shí)該額外的元件尤其昂 貴。

通常還在變頻器中使用的一類整流器是半控整流橋。該半控整流橋包括 晶閘管和二極管的多個(gè)串聯(lián)連接，并且通常晶閘管是上游元件，由此晶閘管 的陰極與DC中間電路的正電源線相連。

一旦中間電路電容器充電達(dá)到接近所整流的主電壓值的電壓，則充電階 段結(jié)束，并且整流器中的晶閘管通常作為二極管進(jìn)行操作。這意味著一旦陽 極和陰極間電壓是正向電壓，就將晶閘管控制為導(dǎo)通狀態(tài)，然后觸發(fā)晶閘管 為導(dǎo)通。處于二極管模式下操作的晶閘管即處于全相角的晶閘管可確保送至 DC中間電路的電壓最大。

眾所周知的是，在二極管模式也依賴于相位角控制的控制方法中，在可 靠性與動(dòng)態(tài)響應(yīng)之間有著妥協(xié)。這會(huì)引起線電壓驟降及其他的線電壓急劇變 化這樣的故障。

這就希望獲得一種相位角控制電路，該相位角控制電路設(shè)計(jì)簡單，并且 在對中間電路電容器進(jìn)行充電時(shí)可快速且可靠地以二極管模式進(jìn)行操作。此 外，還希望能夠容易地調(diào)整該控制電路拓?fù)涞某叽缫杂糜谒泄β实燃?jí)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種方法以及用于實(shí)現(xiàn)該方法的電路以便解決上 述問題。本發(fā)明的目的是通過特征在于獨(dú)立權(quán)利要求所述的方法和配置來實(shí) 現(xiàn)的。在從屬權(quán)利要求中公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。

即，采用這樣一種用于控制晶閘管(V1)進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)的電路，所述 晶閘管(V1)處于整流器中，所述整流器適于將直流電壓提供給直流電壓 電路，其特征在于所述電路包括：

脈沖變壓器(T1)；

用于產(chǎn)生所述脈沖變壓器(T1)的初級(jí)繞組上的電壓脈沖的裝置；

觸發(fā)電容器(C2)，所述觸發(fā)電容器(C2)適于由所述脈沖變壓器的 次級(jí)繞組上的電壓脈沖來充電；

齊納二極管(V5)，所述齊納二極管(V5)適于當(dāng)所述觸發(fā)電容器(C2) 的電壓超過所述齊納二極管(V5)的擊穿電壓時(shí)，由所述觸發(fā)電容器(C2) 的電壓來觸發(fā)；以及

輔助晶閘管(V3)，所述輔助晶閘管(V3)適于由來自所述觸發(fā)電容 器(C2)流過所述齊納二極管(V5)的電流來觸發(fā)，其中

所述輔助晶閘管(V3)的陰極與所述晶閘管(V1)的柵極相連，以由 來自觸發(fā)電容器(C2)流過所述輔助晶閘管(V3)的電流觸發(fā)所述晶閘管 (V1)。

所述電路進(jìn)一步包括：

用于對所述直流電壓電路的電壓進(jìn)行測量的裝置(1)；以及

用于能對測量電壓的所述裝置響應(yīng)，從而將所述電路的操作模式從充電 模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎O管模式的裝置。

所述用于改變所述電路的所述操作模式的裝置包括可控開關(guān)(K1)， 所述可控開關(guān)(K1)適于將所述觸發(fā)電容器(C2)與所述脈沖變壓器(T1) 的次級(jí)線圈并聯(lián)，以在充電模式下操作；或者

將所述觸發(fā)電容(C2)通過二極管(V4)連接在供電相電壓與所述直 流電壓電路的正電源線(Udc+)之間，所述二極管(V4)連接成當(dāng)所述供 電相電壓高于所述直流電壓電路的正電源線(Udc+)的電壓時(shí)，對所述觸 發(fā)電容器(C2)充電，以在二極管模式下操作。