[發(fā)明專利]一種高壓大容量電容器快速放電技術(shù)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010181864.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111371162A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵喜德;朱邦文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京長(zhǎng)盛儀器有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/34
• 分類號(hào): H02J7/34;H02J7/00
• 代理公司: 江蘇法德東恒律師事務(wù)所 32305
• 代理人: 劉林

1.一種高壓大容量電容器快速放電技術(shù)，其特征在于：采用PWM恒功率放電原理，包括依次連接的高壓繼電器單元、放電電阻單元、高壓MOS/IGBT開(kāi)關(guān)單元、高壓分壓電阻和電壓采樣單元、非線性電壓信號(hào)變換單元、三角波產(chǎn)生單元、PWM控制單元和放電啟動(dòng)單元，所述高壓分壓電阻連接電壓采樣單元并輸出信號(hào)進(jìn)入電壓非線性變換單元，所述非線性變換單元包括運(yùn)算放大器和二極管產(chǎn)生PWM恒功率控制的參考信號(hào)，所述三角波產(chǎn)生單元包括運(yùn)算放大器、電阻器件和電容器件，所述PWM控制單元包括比較器和運(yùn)算放大器并根據(jù)PWM恒功率參考信號(hào)和三角波信號(hào)產(chǎn)生PWM控制信號(hào)輸入到高壓開(kāi)關(guān)單元，所述高壓MOS/IGBT開(kāi)關(guān)單元包括串聯(lián)的MOS/IGBT和TVS管及電容并用于導(dǎo)通或關(guān)斷放電電阻回路。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓大容量電容器快速放電技術(shù)，其特征在于：所述高壓大容量電容器快速放電技術(shù)還包括快速放電方法，所述快速放電方法如下：

S1：放電啟動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)高壓繼電器(HV RELAY)動(dòng)作，繼電器觸點(diǎn)閉合額定電壓加到放電電阻高端；

S2：分壓電阻上電壓輸入到電壓采樣單元，電壓采樣信號(hào)輸入到非線性變換單元；

S3：非線性變換單元將輸入的電壓信號(hào)參照于額定電壓進(jìn)行信號(hào)處理，產(chǎn)生與電壓對(duì)應(yīng)的電流控制信號(hào)；

S4：電流控制信號(hào)與三角波產(chǎn)生電路產(chǎn)生的三角波信號(hào)進(jìn)行比較，輸出PWM控制信號(hào)到高壓開(kāi)關(guān)；

S5：PWM脈沖信號(hào)低電平時(shí)，串聯(lián)的高壓功率管柵極電容處于充電狀態(tài)，功率管處于截止?fàn)顟B(tài)，高壓開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；PWM脈沖信號(hào)高電平時(shí)，串聯(lián)的高壓功率管柵極電容處于放電狀態(tài)，功率管處于導(dǎo)通狀態(tài)，高壓開(kāi)關(guān)閉合；當(dāng)高壓開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，外部電容器通過(guò)放電電阻進(jìn)行放電；當(dāng)高壓開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，外部電容器停止放電；

S6：隨著電容器上電壓的降低，經(jīng)過(guò)非線性電路處理轉(zhuǎn)換得到的電流控制信號(hào)，使PWM信號(hào)占空比逐漸增大，高壓開(kāi)關(guān)閉合時(shí)間逐漸加長(zhǎng)，斷開(kāi)時(shí)間逐漸縮短，電容器電壓逐漸降低，直到達(dá)到安全電壓值；

S7：放電啟動(dòng)電路使高壓繼電器(HV RELAY)觸點(diǎn)斷開(kāi)，電容器高壓端回路與放電模塊電路斷開(kāi)，放電結(jié)束。

3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的高壓大容量電容器快速放電技術(shù)，其特征在于：所述串聯(lián)MOS/IGBT半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)包括：多級(jí)串聯(lián)的MOS/IGBT、均壓電阻、限壓TVS管以及柵極驅(qū)動(dòng)電容，實(shí)現(xiàn)串聯(lián)開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通或截止以及同步動(dòng)作和動(dòng)態(tài)均壓；所述串聯(lián)MOS/IGBT半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)是通過(guò)柵極電容充電和放電來(lái)促使功率管開(kāi)關(guān)截止和導(dǎo)通，通過(guò)下管柵極開(kāi)關(guān)動(dòng)作，使串聯(lián)的功率管依次導(dǎo)通或截止，實(shí)現(xiàn)高壓開(kāi)關(guān)控制。