[其他]用于確定完好的半導(dǎo)體級(jí)的數(shù)量的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201490001501.5
• 申請(qǐng)日: 2014-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207134981U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.多恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門(mén)子公司
• 主分類號(hào): H02M1/08
• 分類號(hào): H02M1/08;G01R31/327
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 熊雪梅,馮歡

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于確定在具有至少一個(gè)半導(dǎo)體閥的變流器中的完好的半導(dǎo)體級(jí)的數(shù)量的方法，該半導(dǎo)體閥具有多個(gè)串聯(lián)電連接的半導(dǎo)體級(jí)。此外，本實(shí)用新型涉及一種用于確定完好的半導(dǎo)體級(jí)的數(shù)量的裝置。

背景技術(shù)

變流器用于將一種電流類型轉(zhuǎn)換為另一種電流類型。電流類型在此可以是直流電流和交流電流。用于將交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流的變流器被稱為整流器；用于將直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流的變流器被稱為反相換流器。通常地，變流器具有至少一個(gè)半導(dǎo)體閥，以便進(jìn)行電流的轉(zhuǎn)換。如果應(yīng)當(dāng)在高電壓下使用變流器(例如在20kV和800kV的范圍內(nèi)的高電壓下)，則該半導(dǎo)體閥通常具有多個(gè)串聯(lián)電連接的半導(dǎo)體級(jí)。這些半導(dǎo)體級(jí)通常類似地構(gòu)造。這些半導(dǎo)體級(jí)的每個(gè)在此都具有特定的耐壓強(qiáng)度；通過(guò)多個(gè)該半導(dǎo)體級(jí)的串聯(lián)電路可以實(shí)現(xiàn)具有極高耐壓強(qiáng)度的半導(dǎo)體閥。半導(dǎo)體閥的所需的耐壓強(qiáng)度越大，則越多的半導(dǎo)體級(jí)被串聯(lián)電連接。

在變流器運(yùn)行時(shí)在單個(gè)的半導(dǎo)體級(jí)處會(huì)出現(xiàn)缺陷。特別地在按壓接觸的組件的情況下這樣的缺陷在于，半導(dǎo)體級(jí)在兩個(gè)方向上(也就是在兩個(gè)極性中)處于低歐姆狀態(tài)。為此的原因可以是，在半導(dǎo)體級(jí)中分別布置的半導(dǎo)體組件失去了其截止能力(稱為所謂的擊穿半導(dǎo)體組件)，從而在半導(dǎo)體閥的兩個(gè)極性中呈現(xiàn)低歐姆狀態(tài)。單個(gè)的半導(dǎo)體級(jí)或幾個(gè)半導(dǎo)體級(jí)的故障是不重要的，只要剩余的完好的半導(dǎo)體級(jí)總體上能夠?qū)崿F(xiàn)所需的耐壓強(qiáng)度。在構(gòu)想變換器時(shí)事先考慮單個(gè)的半導(dǎo)體級(jí)的故障，從而通常在半導(dǎo)體閥中布置比對(duì)于在特定電壓下運(yùn)行實(shí)際所需更多的半導(dǎo)體級(jí)。由此，這些半導(dǎo)體閥具有多個(gè)冗余的半導(dǎo)體級(jí)。在這些冗余的半導(dǎo)體級(jí)損壞時(shí)，可以關(guān)于剩余的耐壓強(qiáng)度無(wú)問(wèn)題地繼續(xù)運(yùn)行變流器。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種用于確定完好的半導(dǎo)體級(jí)的數(shù)量的方法和裝置。

按照本實(shí)用新型，上述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的方法和裝置來(lái)解決。方法和裝置的優(yōu)選實(shí)施在從屬權(quán)利要求中給出。

公開(kāi)了一種用于確定在具有至少一個(gè)半導(dǎo)體閥的變流器中的完好的半導(dǎo)體級(jí)的數(shù)量的方法，該半導(dǎo)體閥具有多個(gè)串聯(lián)電連接的(特別是同類的) 半導(dǎo)體級(jí)，其中在方法中

-向至少一個(gè)半導(dǎo)體閥施加測(cè)試信號(hào)，

-采集基于測(cè)試信號(hào)(在變流器上)出現(xiàn)的測(cè)試-響應(yīng)信號(hào)，和

-根據(jù)測(cè)試-響應(yīng)信號(hào)確定半導(dǎo)體閥的完好的半導(dǎo)體級(jí)的數(shù)量。

在該方法中特別具有優(yōu)勢(shì)的是，向整個(gè)半導(dǎo)體閥施加測(cè)試信號(hào)。也就是，不需要將測(cè)試信號(hào)有針對(duì)性地引入半導(dǎo)體閥的各個(gè)半導(dǎo)體級(jí)。而是向整個(gè)半導(dǎo)體閥施加測(cè)試信號(hào)并且采集基于測(cè)試信號(hào)形成的測(cè)試-響應(yīng)信號(hào)。然后通過(guò)分析測(cè)試-響應(yīng)信號(hào)確定半導(dǎo)體閥的完好的半導(dǎo)體級(jí)的數(shù)量。如果在此證實(shí)用于實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體閥的預(yù)先給定的耐壓強(qiáng)度的完好的半導(dǎo)體級(jí)的數(shù)量不再足夠，則可以更換涉及的半導(dǎo)體閥或有缺陷的半導(dǎo)體級(jí)。

該方法還可以構(gòu)造為，根據(jù)測(cè)試-響應(yīng)信號(hào)確定半導(dǎo)體閥的完好的半導(dǎo)體級(jí)的數(shù)量，方法是，將測(cè)試-響應(yīng)信號(hào)與用于變流器的至少一個(gè)(已知的) 參考-響應(yīng)信號(hào)相比較。在此，優(yōu)選地通過(guò)與用于變流器的已知的參考-響應(yīng)信號(hào)相比較來(lái)分析測(cè)試-響應(yīng)信號(hào)。這樣的參考-響應(yīng)信號(hào)例如是用于變流器的額定響應(yīng)信號(hào)，在其半導(dǎo)體閥中特定數(shù)量的半導(dǎo)體級(jí)(例如十五個(gè)半導(dǎo)體級(jí))完好的。如果測(cè)試-響應(yīng)信號(hào)相應(yīng)于該參考-響應(yīng)信號(hào)(也就是，如果在測(cè)試-響應(yīng)信號(hào)和參考-響應(yīng)信號(hào)之間的偏差低于預(yù)定的閾值)，則確定了在半導(dǎo)體閥中特定數(shù)量的半導(dǎo)體級(jí)(在此：例如提到的十五個(gè)半導(dǎo)體級(jí))是完好的。

該方法還可以實(shí)施為，根據(jù)測(cè)試-響應(yīng)信號(hào)確定半導(dǎo)體閥的完好的半導(dǎo)體級(jí)的數(shù)量，方法是，將測(cè)試-響應(yīng)信號(hào)與用于變流器的不同的(已知的) 參考-響應(yīng)信號(hào)相比較，其中不同的參考-響應(yīng)信號(hào)分別是用于具有半導(dǎo)體閥的不同大小的數(shù)量的完好的半導(dǎo)體級(jí)的變流器的參考-響應(yīng)信號(hào)，并且確定具有與測(cè)試-響應(yīng)信號(hào)最大相似性的那個(gè)參考-響應(yīng)信號(hào)。

在此優(yōu)選地，將測(cè)試-響應(yīng)信號(hào)與用于變流器的不同的已知的參考-響應(yīng)信號(hào)相比較，并且確定具有與測(cè)試-響應(yīng)信號(hào)最大相似性的那個(gè)參考-響應(yīng)信號(hào)。為了確定信號(hào)的相似性一般公知不同的方法，特別是用于確定在兩個(gè)信號(hào)之間的所謂的相關(guān)性的方法。在確定相似性時(shí)尤其可以確定在測(cè)試-響應(yīng)信號(hào)和各自的參考-響應(yīng)信號(hào)之間的一致度。根據(jù)具有最大一致度的參考-響應(yīng)信號(hào)然后可以確定半導(dǎo)體閥的完好的半導(dǎo)體級(jí)的數(shù)量。

該方法可以構(gòu)造為，半導(dǎo)體閥是二極管閥，并且半導(dǎo)體級(jí)是二極管級(jí)。利用二極管閥尤其可以構(gòu)成不受控制的變流器，其可以簡(jiǎn)單且低成本地實(shí)現(xiàn)。