[發明專利]一種串聯二極管器件并聯均壓電路及參數設計方法

在審

• 申請號: 202210055520.7
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114552619A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 馬少翔;李志恒;朱幫友;張鴻淇;張明
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/28;H02M1/06
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 尹麗媛;李智

1.一種串聯二極管器件并聯均壓電路的參數設計方法，其特征在于，所述電路包括至少兩個串聯的均壓單元，每一所述均壓單元包括二極管、與二極管并聯的平衡電阻以及與二極管并聯的由緩沖電容和阻尼電阻串聯構成的支路；所述方法包括：

S1，為緩沖電容C_si賦初值，i＝1,……,n，n為二極管總數；

S2，根據公式計算阻尼電阻R_di的上限值R_dHi；

其中，C_pi為當電壓均勻分布時二極管D_i兩端的總等效分布電容，且C_hj為二極管D_j對高壓端的分布電容，C_gk為二極管D_k對地端的分布電容；L為電感值；

S3，在滿足R_di小于R_dHi的情況下，為R_di賦預設數量個值并求解對應的二極管反向恢復電壓峰值U_dmax；

S4，若各二極管反向恢復電壓峰值U_dmax中的最小值U_Mmin小于電壓設計限值，則輸出C_si以及U_Mmin對應的阻尼電阻值R_di；否則，增大C_si并跳轉至S2。

2.根據權利要求1所述的參數設計方法，其特征在于，在確定二極管D_i的緩沖電容C_si和阻尼電阻R_di后，通過以下公式得到其余二極管D_m的緩沖電容C_sm和阻尼電阻R_dm：

C_sm＝C_si+C_pi-C_pm

其中，C_pm為當電壓均勻分布時二極管D_m兩端的總等效分布電容，m＝1,……,n且m≠i。

3.根據權利要求2所述的參數設計方法，其特征在于，二極管D_i的平衡電阻其中，U_RMi為二極管D_i承受的最大反向電壓，Δi_RMi為二極管D_i間的最大漏電流差值；

其余二極管D_m的平衡電阻R_bm滿足：R_bm＝R_bi。

4.一種串聯二極管器件并聯均壓電路，其特征在于，采用如權利要求1至3任一項所述的參數設計方法得到。

5.根據權利要求4所述的串聯二極管器件并聯均壓電路，其特征在于，所述二極管為雪崩整流二極管。

6.根據權利要求4所述的串聯二極管器件并聯均壓電路，其特征在于，每一所述均壓單元中，二極管的正極、緩沖電容的正極和平衡電阻的一端連接，二極管的負極、阻尼電阻的一端和平衡電阻的另一端連接，緩沖電容的負極和阻尼電阻的另一端連接。

7.根據權利要求4所述的串聯二極管器件并聯均壓電路，其特征在于，所述電路還包括供電部分，用于給所述電路供電；

所述供電部分包括直流電流源、直流電壓源以及與所述直流電壓源串聯的電感。