[發明專利]一種復合式耗能裝置開關子模塊及其防護方法

有效

• 申請號: 202110554171.9
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113394961B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 余占清;陳政宇;劉宇暢;許超群;屈魯
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張迎新;史光偉

1.一種復合式耗能裝置開關子模塊，其特征在于，所述開關子模塊包括：晶閘管支路、靜態均壓支路和電壓箝位支路；

其中所述晶閘管支路、所述靜態均壓支路和所述電壓箝位支路并聯連接，其中，晶閘管為集成門極換流晶閘管IGCT，所述電壓箝位支路包括第二電阻R_S、電容C_S和金屬氧化物避雷器MOV；所述第二電阻R_S與所述電容C_S串聯，所述金屬氧化物避雷器MOV與所述電容C_S并聯；其中，在耗能裝置正常工作狀態下，當串聯的開關子模塊閉合時，系統電流I_dc會流過IGCT，系統電流I_dc會在大小不發生變化的情況下流過電壓箝位支路，此時第二電阻R_S兩端電壓有最大值；系統電流I_dc為電容C_S充電，電壓箝位支路兩端的電壓逐漸升高；當MOV起到電壓箝位作用，達到電壓最高值時，第二電阻R_S兩端電壓降低，電容C_S和第二電阻R_S的電壓最高值錯開。

2.根據權利要求1所述的開關子模塊，其特征在于，所述晶閘管支路包括晶閘管和二極管；

所述二極管的陰極與所述晶閘管的陽極連接，所述二極管的陽極與所述晶閘管的陰極連接。

3.根據權利要求1所述的開關子模塊，其特征在于，所述靜態均壓支路包括一個或多個第一電阻。

4.一種開關電路，所述開關電路包括并聯的開關支路和電容支路，其特征在于，所述開關支路包括：

串聯連接的一個或多個如權利要求1-3任一所述的開關子模塊；以及

與該開關子模塊串聯連接的耗能電阻。

5.一種利用開關子模塊對電路進行防護的方法，所述開關子模塊為如權利要求1-4任一所述的開關子模塊，其特征在于，所述方法包括：

電流流入電壓箝位支路直至達到所述晶閘管支路的擊穿電壓；

擊穿后的所述晶閘管支路短路將所述電壓箝位支路旁路。

6.根據權利要求5所述的方法，所述電壓箝位支路包括第二電阻、電容和金屬氧化物避雷器；所述第二電阻與所述電容串聯，所述金屬氧化物避雷器與所述電容串聯，其特征在于，在電流流入電壓箝位支路直至達到所述晶閘管支路的擊穿電壓的步驟中，包括以下步驟：

電流流經第二電阻為電容充電，直至所述電容兩端的電壓達到金屬氧化物避雷器的殘壓；

所述第二電阻和所述電壓兩端的電壓之和達到所述晶閘管支路的擊穿電壓。