本發(fā)明涉及電子工程技術領域,特別涉及一種串聯(lián)晶閘管均壓的方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術:
晶閘管是晶體閘流管的簡稱,又被稱為可控硅整流器,是電子工程技術領域常用的電子元件,能夠在高電壓、大電流條件下工作,被廣泛應用于可控整流、交流調壓、無觸點電子開關、逆變及變頻等電子電路中。為了提高晶閘管承受電壓的能力,通常將多個晶閘管進行串聯(lián),以應用于高電壓電路。
由于晶閘管自身參數(shù)及門極驅動電路存在差異,導致相互串聯(lián)的晶閘管的導通速率不同,使相互串聯(lián)的各個晶閘管兩端的電壓出現(xiàn)不平衡的情況,其中,導通速率較慢的晶閘管由于承受較大的電壓而容易被損壞。
為了避免相互串聯(lián)的晶閘管由于出現(xiàn)電壓不平衡而損壞,目前一般采用強制觸發(fā)的方法,預設一個固定大小的門極驅動電流,通過該門極驅動電流強制觸發(fā)相互串聯(lián)的各個晶閘管的門極,使相互串聯(lián)的各個晶閘管能夠同時導通,從而保證相互串聯(lián)的各個晶閘管在導通過程中兩端電壓的均衡,避免由于電壓過大而損壞。
針對于現(xiàn)有技術實現(xiàn)串聯(lián)晶閘管均壓的方法,采用同一個固定大小的門極驅動電流強制觸發(fā)相互串聯(lián)的各個晶閘管的門極,由于各個晶閘管自身參數(shù)的不同,門極驅動電流過大可能導致部分晶閘管損壞,而門極驅動電流過小又可能導致部分晶閘管不能導通。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明實施例提供了一種串聯(lián)晶閘管均壓的方法、裝置及系統(tǒng),能夠提供更加適合于晶閘管的門極驅動電流。
本發(fā)明實施例提供了一種串聯(lián)晶閘管均壓的方法,包括:
獲取包括多個串聯(lián)晶閘管的串聯(lián)線路的總電壓;
根據所述總電壓,獲取每一個晶閘管陽極與陰極之間的標準電壓信號;
獲取所述每一個晶閘管陽極與陰極之間的當前電壓信號;
根據所述標準電壓信號及所述當前電壓信號,形成對應于所述每一個晶閘管的標準 驅動電流信號;
根據對應于所述每一個晶閘管的標準驅動電流信號,驅動所述每一個晶閘管。
在本發(fā)明一個優(yōu)選實施例中,所述根據所述總電壓,獲取每一個晶閘管陽極與陰極之間的標準電壓信號包括:
根據所述總電壓確定所述每一個晶閘管陽極與陰極之間的初始電壓,根據所述初始電壓及預先設定的控制參數(shù),形成對應于所述每一個晶閘管的陽極與陰極之間電壓隨時間變化的壓降曲線,根據所述每一個晶閘管對應的壓降曲線中當前時間對應的電壓值,形成所述每一個晶閘管對應的標準電壓信號。
在本發(fā)明一個優(yōu)選實施例中,所述根據對應于所述每一個晶閘管的標準驅動電流信號,驅動所述每一個晶閘管包括:
根據預設的放大系數(shù),將對應于所述每一個晶閘管的標準驅動電流信號進行放大處理,形成對應于所述每一個晶閘管的門極驅動電流,通過對應于所述每一個晶閘管的門極驅動電流,驅動所述每一個晶閘管。
在本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例中,在所述根據對應于所述每一個晶閘管的標準驅動電流信號,驅動所述每一個晶閘管之前進一步包括:獲取對應于所述每一個晶閘管的門極的當前驅動電流信號;
相應地,所述根據對應于所述每一個晶閘管的標準驅動電流信號,驅動所述每一個晶閘管包括:根據對應于所述每一個晶閘管的標準驅動電流信號及當前驅動電流信號,形成對應于所述每一個晶閘管的門極驅動電流信號,根據預設的放大系數(shù)將對應于所述每一個晶閘管的門極驅動電流信號進行放大處理,形成對應于所述每一個晶閘管的門極驅動電流,通過對應于所述每一個晶閘管的門極驅動電流,驅動所述每一個晶閘管。
在本發(fā)明一個優(yōu)選實施例中,所述根據對應于所述每一個晶閘管的標準驅動電流信號及當前驅動電流信號,形成對應于所述每一個晶閘管的門極驅動電流信號包括:
針對于所述每一個晶閘管,根據該晶閘管對應的標準驅動電流信號與當前驅動電流信號之間的差值,進行比例積分運算,獲得該晶閘管對應的門極驅動電流信號。
在本發(fā)明一個優(yōu)選實施例中,所述根據所述標準電壓信號及所述當前電壓信號,形成對應于所述每一個晶閘管的標準驅動電流信號包括:
針對于所述每一個晶閘管,根據該晶閘管對應的標準電壓信號與當前電壓信號之間的差值,進行比例積分運算,獲得該晶閘管對應的標準驅動電流信號。
本發(fā)明實施例還提供了一種串聯(lián)晶閘管均壓的裝置,與外部晶閘管相連,包括:
標準電壓獲取電路,用于獲取包括多個串聯(lián)晶閘管的串聯(lián)線路的總電壓,并根據所述總電壓獲取所述晶閘管陽極與陰極之間的標準電壓信號;
當前電壓獲取電路,用于獲取所述晶閘管陽極與陰極之間的當前電壓信號;
第一運算電路,用于根據所述標準電壓獲取電路獲取的標準電壓信號及所述當前電壓獲取電路獲取的當前電壓信號,形成對應于所述晶閘管的標準驅動電流信號;
驅動電路,用于根據所述第一運算電路形成的標準驅動電流信號,驅動所述晶閘管。
在本發(fā)明一個優(yōu)選實施例中,所述標準電壓獲取電路包括:控制芯片及數(shù)模轉換器;
所述控制芯片,用于根據所述總電壓確定所述晶閘管陽極與陰極之間的初始電壓,根據所述初始電壓及預先設定的控制參數(shù),形成對應于所述晶閘管的陽極與陰極之間電壓隨時間變化的壓降曲線,并將所述壓降曲線中當前時間對應的電壓值發(fā)送給所述數(shù)模轉換器;
所述數(shù)模轉換器,用于根據所述控制芯片發(fā)送的電壓值,形成所述晶閘管對應的標準電壓信號。
在本發(fā)明一個優(yōu)選實施例中,所述驅動電路包括:三極管、mos管、電源、第一電阻、第二電阻、第三電阻及第四電阻,其中,
所述三極管的基極與所述第一運算電路相連,所述三極管的集電極及所述mos管的源極分別與所述電源相連,所述三極管的發(fā)射極通過所述第一電阻接地,所述三極管的發(fā)射極通過所述第二電阻與所述mos管的柵極相連;
所述mos管的漏極通過所述第三電阻接地,所述mos管的漏極通過所述第四電阻與所述晶閘管的門極相連;
所述三極管接收所述第一運算電路輸入的標準驅動電流信號,對所述標準驅動電流信號進行放大處理,所述mos管及所述第四電阻形成對應的門極驅動電流,將門極驅動電流輸入到所述晶閘管的門極,以對所述晶閘管進行驅動。
在本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例中,該裝置進一步包括:當前驅動電流獲取電路,用于獲取所述晶閘管的門極的當前驅動電流信號,并將所述當前驅動電流信號輸入到所述驅動電路;
所述驅動電路包括:第二運算電路及放大電路;
所述第二運算電路包括:第二運算放大器、第五電阻、第六電阻及第二電容,其中,
所述第五電阻的一端與所述當前驅動電流獲取電路相連,另一端與所述第二運算放大器的反相輸入端相連;
所述第六電阻與所述第二電容并聯(lián),該并聯(lián)線路的一端與所述第二運算放大器的反相輸入端相連,該并聯(lián)線路的另一端與所述第二運算放大器的輸出端相連;
所述第二運算放大器的同相輸入端與所述第一運算電路相連,所述第二運算放大器的輸出端與所述放大電路相連;
所述第二運算放大器根據所述當前驅動電流獲取電路輸入的當前驅動電流信號及所述第一運算電路輸入的標準驅動電流信號,形成對應于所述晶閘管的門極驅動電流信號,并將所述門極驅動電流信號傳輸給所述放大電路;
所述放大電路,用于對所述第二運算電路輸入的門極驅動電流信號進行放大處理,形成對應于所述晶閘管的門極驅動電流,將該門極驅動電流傳輸至所述晶閘管的門極,對所述晶閘管進行驅動。
在本發(fā)明一個優(yōu)選實施例中,當該裝置包括所述第二運算電路時,在所述第二運算電路中,所述第二運算放大器用于根據所述第一運算電路輸入的標準驅動電流信號與所述當前驅動電流獲取電路輸入的當前驅動電流信號之間的差值,進行比例積分運算,獲得所述晶閘管對應的門極驅動電流信號。
在本發(fā)明一個優(yōu)選實施例中,所述第一運算電路包括:第一運算放大器、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻及第一電容,其中,
所述第九電阻的一端與所述當前電壓獲取電路相連,另一端與所述第一運算放大器的反相輸入端相連;
所述第十電阻與所述第一電容并聯(lián),該并聯(lián)線路的一端與所述第一運算放大器的反相輸入端相連,該并聯(lián)線路的另一端與所述第一運算放大器的輸出端相連;
所述第七電阻的一端與所述標準電壓獲取電路相連,另一端與所述第一運算放大器的同相輸入端相連;
所述第八電阻一端與所述第一運算放大器的同相輸入端相連,另一端接地;
所述第一運算放大器的輸出端與所述驅動電路相連;
所述第一運算放大器根據所述當前電壓獲取電路輸入的當前電壓信號與所述標準電壓獲取電路輸入的標準電壓信號之間的差值,進行比例積分運算,獲得所述晶閘管對應的標準驅動電流信號,并將該標準驅動電流信號傳輸給所述驅動電路。
本發(fā)明實施例還提供了一種串聯(lián)晶閘管均壓的系統(tǒng),包括:
至少兩個相互串聯(lián)的晶閘管,至少兩個本發(fā)明實施例提供的任意一種串聯(lián)晶閘管均壓的裝置,每一個所述晶閘管對應連接一個所述串聯(lián)晶閘管均壓的裝置;
所述晶閘管,用于根據門極驅動電流,執(zhí)行導通動作。
通過本發(fā)明實施例提供的串聯(lián)晶閘管均壓的方法、裝置及系統(tǒng),在串聯(lián)晶閘管電路內各個晶閘管導通的過程中,將每一個晶閘管兩端的當前電壓信號與標準電壓信號進行比較,根據每一個晶閘管的狀態(tài)形成對應的標準驅動電流信號,根據標準驅動電流信號對晶閘管進行驅動,因此,是根據每一個晶閘管對應的電壓和電流特點來進行驅動,而不是通過一個固定大小的門極驅動電流對所有晶閘管進行驅動,從而能夠提供更加適合于晶閘管的門極驅動電流。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明一個實施例提供的一種串聯(lián)晶閘管均壓的方法流程圖;
圖2是本發(fā)明一個實施例提供的一種串聯(lián)晶閘管均壓的裝置示意圖;
圖3是本發(fā)明一個實施例提供的一種驅動電路的示意圖;
圖4是本發(fā)明另一個實施例提供的一種驅動電路的示意圖;
圖5是本發(fā)明一個實施例提供的一種第一運算電路的示意圖;
圖6是本發(fā)明另一個實施例提供的一種晶閘管串聯(lián)均壓的裝置示意圖;
圖7是本發(fā)明一個實施例提供的一種串聯(lián)晶閘管均壓的系統(tǒng)示意圖;
圖8是本發(fā)明另一個實施例提供的一種串聯(lián)晶閘管均壓的方法流程圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例,基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的 范圍。
如圖1所示,本發(fā)明實施例提供了一種串聯(lián)晶閘管均壓的方法,該方法可以包括以下步驟:
步驟101:獲取包括多個串聯(lián)晶閘管的串聯(lián)線路的總電壓;
步驟102:根據所述總電壓,獲取每一個晶閘管陽極與陰極之間的標準電壓信號;
步驟103:獲取所述每一個晶閘管陽極與陰極之間的當前電壓信號;
步驟104:根據所述標準電壓信號及所述當前電壓信號,形成對應于所述每一個晶閘管的標準驅動電流信號;
步驟105:根據對應于所述每一個晶閘管的標準驅動電流信號,驅動所述每一個晶閘管。
本發(fā)明實施例提供了一種串聯(lián)晶閘管均壓的方法,在串聯(lián)晶閘管電路內各個晶閘管導通的過程中,將每一個晶閘管兩端的當前電壓信號與標準電壓信號進行比較,根據每一個晶閘管的狀態(tài)形成對應的標準驅動電流信號,根據標準驅動電流信號對晶閘管進行驅動,因此,是根據每一個晶閘管對應的電壓和電流特點來進行驅動,而不是通過一個固定大小的門極驅動電流對所有晶閘管進行驅動,從而能夠提供更加適合于晶閘管的門極驅動電流。
在本發(fā)明一個實施例中,根據包括多個串聯(lián)晶閘管的串聯(lián)線路的總電壓,獲取每一個晶閘管兩端的初始電壓,根據每一個晶閘管的初始電壓及預先設定的控制參數(shù),形成對應于每一個晶閘管的兩端電壓隨時間變化的壓降曲線,根據當前時間各個壓降曲線對應的電壓值,形成每一個晶閘管對應的標準電壓信號。這樣,通過形成各個晶閘管對應的壓降曲線,可以根據時間變量快速確定每一個晶閘管兩端電壓的理論值,從而提高了該串聯(lián)晶閘管均壓的方法的反應速率。
在本發(fā)明一個實施例中,根據每一個晶閘管對應的標準電壓信號和當前電壓信號形成對應于每一個晶閘管的標準驅動電流信號后,根據預先設定的放大系數(shù),將對應于每一個晶閘管的標準驅動電流信號進行放大處理,形成對應于每一個晶閘管的門極驅動電流,通過每一個晶閘管對應的門極驅動電流驅動對應的晶閘管。這樣通過對標準驅動電流信號進行放大形成門極驅動電流,實現(xiàn)方式簡單,保證對晶閘管門極驅動的有效性,提高該串聯(lián)晶閘管均壓方法的準確性。
在本發(fā)明一個實施例中,在獲取到對應于每一個晶閘管的標準驅動電流信號之后,還可以獲取對應于每一個晶閘管的門極的當前驅動電流信號,根據每一個晶閘管對應的 標準驅動電流信號及當前驅動電流信號,形成對應于每一個晶閘管的門極驅動電流信號,通過對門極驅動電流信號進行放大處理,形成每一個晶閘管對應的門極驅動電流,通過每一個晶閘管對應的門極驅動電流驅動對應的晶閘管。這樣,根據晶閘管的門極的當前驅動電流信號與晶閘管的標準驅動電流信號形成晶閘管的門極驅動電流信號,可以通過晶閘管門極的當前電流對晶閘管對應的標準電流進行均衡,避免直接通過標準驅動電流信號驅動晶閘管產生的波動,提高了該串聯(lián)晶閘管均壓的方法的穩(wěn)定性。
在本發(fā)明一個實施例中,在根據標準驅動電流信號及當前驅動電流信號形成門極驅動電流信號時,針對于每一個晶閘管,根據該晶閘管對應的標準驅動電流信號及當前驅動電流信號之間的差值,進行比例積分運算,獲得該晶閘管對應的門極驅動電流信號。這樣,通過對晶閘管標準驅動電流信號與當前驅動電流信號之間的差值進行比例積分運算,晶閘管的門極的當前驅動電流信號可以對晶閘管的標準驅動電流信號進行均衡,避免晶閘管的標準驅動電流信號產生較大的波動,提供更加穩(wěn)定的門極驅動電流,從而提高了該串聯(lián)晶閘管均壓的方法的穩(wěn)定性。
在本發(fā)明一個實施例中,在根據標準電壓信號及當前電壓信號形成標準驅動電流信號時,針對于每一個晶閘管,根據該晶閘管對應的標準電壓信號及當前電壓信號之間的差值,進行比例積分運算,從而獲得該晶閘管對應的標準驅動電流信號。這樣,根據晶閘管兩端電壓的實際值與理論標準值的差距,通過比例積分運算,獲得晶閘管的標準驅動電流信號,根據標準驅動電流信號對晶閘管的門極進行驅動,從而為晶閘管提供更加適合的門極驅動電流。
如圖2所示,本發(fā)明一個實施例提供了一種串聯(lián)晶閘管均壓的裝置,該裝置與外部的晶閘管相連,包括:標準電壓獲取電路201、當前電壓獲取電路202、第一運算電路203及驅動電路204;
所述標準電壓獲取電路201,用于獲取包括多個串聯(lián)晶閘管的串聯(lián)線路的總電壓,并根據所述總電壓獲取所述晶閘管的標準電壓信號;
所述當前電壓獲取電路202,用于獲取所述晶閘管兩端的當前電壓信號;
所述第一運算電路203,用于根據所述標準電壓獲取電路201獲取的標準電壓信號及所述當前電壓獲取電路202獲取的當前電壓信號,形成對應于所述晶閘管的標準驅動電流信號;
所述驅動電路204,用于根據所述第一運算電路203形成的標準驅動電流信號,驅動所述晶閘管。
在本發(fā)明一個實施例中,標準電壓獲取電路201包括控制芯片2011及數(shù)模轉換器2012,所述控制芯片2011根據包括多個串聯(lián)晶閘管的串聯(lián)線路的總電壓,確定相連晶閘管的初始電壓,根據初始電壓及預先設定的控制參數(shù),形成對應于該晶閘管的兩端電壓隨時間變化的壓降曲線,獲取當前時間壓降曲線對應的電壓值,將該電壓值發(fā)送給所述數(shù)模轉換器2012,所述數(shù)模轉換器2012根據接收到的電壓值,形成所述晶閘管的標準電壓信號,為晶閘管門極驅動電流提供理論依據。
在本發(fā)明一個實施例中,如圖3所示,驅動電路204包括:三極管t1、mos管m1、電源vcc、第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3及第四電阻r4;
三極管t1的基極與第一運算電路203相連,三極管t1的集電極及mos管m1的源極分別與電源vcc相連,三極管t1的發(fā)射極通過第一電阻r1接地,mos管m1的漏極通過第三電阻r3接地,三極管t1的發(fā)射極通過第二電阻r2與mos管m1的柵極相連,mos管m1的漏極通過第四電阻r4與晶閘管t2的門極相連;
三極管t1對第一運算電路203輸入的標準驅動電流信號進行放大,mos管m1根據放大后的標準驅動電流信號形成門極驅動電壓,通過第四電阻r4后形成對應的門極驅動電流,將門極驅動電流傳輸給晶閘管t2的門極。
在本發(fā)明一個實施例中,該裝置還可以包括當前驅動電流獲取電路205,當前驅動電流獲取電路205用于獲取晶閘管的門極的當前驅動電流信號,并將獲取到的當前驅動電流信號傳輸給驅動電路,相應地,如圖4所示,驅動電路204包括第二運算電路2041及放大電路2042,其中第二運算電路2041包括:第二運算放大器o2、第五電阻r5、電流電子r6及第二電容c2;
第五電阻r5的一端與當前驅動電流獲取電路205相連,另一端與第二運算放大器o2的反相輸入端相連;第六電阻r6與第二電容c2并聯(lián),該并聯(lián)線路的一端與第二運算放大器o2的反相輸入端相連,該并聯(lián)線路的另一端與第二運算放大器o2的輸出端相連;第二運算放大器o2的同相輸入端與第一運算電路203相連,第二運算放大器o2的輸出端與放大電路2042相連;
放大電路2042的結構可以與圖3所示的驅動電路相同,其中三極管t1的基極與第二運算放大器o2的輸出端相連,第四電阻r4與晶閘管t2的門極相連;
在第二運算電路2041中,第二運算放大器o2根據當前驅動電流獲取電路205輸入的當前驅動電流信號及第一運算電路203輸入的標準驅動電流信號,形成對應于相連晶閘管的門極驅動電流信號,經過放大電路2042放大處理后形成門極驅動電流,將該門極 驅動電流傳輸給晶閘管的門極,對晶閘管進行驅動。
在本發(fā)明一個實施例中,如圖4所示的第二運算電路2041中,第二運算放大器o2根據第一運算電路203輸入的標準驅動電流信號與當前驅動電流獲取電路205輸入的當前驅動電流信號之間的差值,進行比例積分運算,獲得對應于相連晶閘管的門極驅動電流信號。
在本發(fā)明一個實施例中,如圖5所示,第一運算電路203包括:第一運算放大器o1、第七電阻r7、第八電阻r8、第九電阻r9、第十電阻r10及第一電容c1;
第九電阻r9的一端與當前電壓獲取電路202相連,另一端與第一運算放大器o1的反相輸入端相連;第十電阻r10與第一電容c1并聯(lián),該并聯(lián)線路的一端與第一運算放大器o1的反相輸入端相連,該并聯(lián)線路的另一端與第一運算放大器o1的輸出端相連;第七電阻r7一端與標準電壓獲取電路201相連,另一端與第一運算放大器o1的同相輸入端相連;第八電阻r8一端與第一運算放大器o1的同相輸入端相連,另一端接地;第一運算放大器o1的輸出端與驅動電路204相連;
在第一運算電路203中,第一運算放大器o1根據當前電壓獲取電路202輸入的當前電壓信號與標準電壓獲取電路201輸入的標準電壓信號之間的差值,進行比例積分運算,獲得對應于相連晶閘管的標準驅動電流信號,并將獲取到的標準驅動電流信號傳輸給驅動電路204。
為了使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面以串聯(lián)晶閘管均壓的裝置中包括圖4所示的驅動電路、圖5所示的第一運算電路以及保護電路為例,對本發(fā)明實施例作進一步地詳細描述。
如圖6所示,本發(fā)明實施例提供了一種串聯(lián)晶閘管均壓的裝置,包括:標準電壓獲取電路201、當前電壓獲取電路202、第一運算電路203、驅動電路204、當前驅動電流獲取電路205及保護電路206;
標準電壓獲取電路201包括相連接的控制芯片2011及高速數(shù)模轉換器2012,用于獲取相連晶閘管的標準電壓信號;
當前電壓獲取電路202包括:第三運算放大器o3、第十一電阻r11、第十二電阻r12、第十三電阻r13、第十四電阻r14及第三電容c3,其中,第十一電阻r11一端與第三運算放大器o3的同相輸入端相連,另一端接地;第十二電阻r12兩端分別與第三運算放大器o3的同相輸入端及輸出端相連;第三電容c3一端與第三運算放大器o3的反相輸入端相連,另一端接地;第十三電阻r13與第十四電阻r14串聯(lián),該串聯(lián)線路與 晶閘管t2并聯(lián);第三運算放大器o3的反相輸入端連接于第十三電阻r13與第十四電阻r14之間;
第一運算電路203的結構與圖5所示的第一運算電路相同,在此不再贅述,其中,第一運算電路203中的第九電阻r9與當前電壓獲取電路202中的第三運算放大器o3的輸出端相連;
當前驅動電流獲取電路205包括:第四運算放大器o4、第四五電阻r15、第十六電阻r16、第十七電阻r17及第四電容c4,其中,第十五電阻r15一端與第四運算放大器o4的同相輸入端相連,另一端接地;第十六電阻r16兩端分別與第四運算放大器o4的同相輸入端及輸出端相連;第四電容c4一端與第四運算放大器o4的反相輸入端相連,另一端接地;第十七電阻r17一端與晶閘管t2的陰極相連,另一端接地;第四運算放大器o4的反相輸入端與晶閘管t2的陰極相連;
驅動電路204的結構與圖4所示的驅動電路相同,具體結構在此不再贅述,其中,第二運算電路2041中的第二運算放大器o2的同相輸入端與第一運算電路203中的第一運算放大器o1的輸出端相連,第二運算電路2041中的第五電阻r5與當前驅動電流獲取電路205中的第四運算放大器o4的輸出端相連,第二運算電路2041中的第二運算放大器o2的輸出端與放大電路2042中的三極管的基極相連,放大電路2042中的第四電阻r4與晶閘管t2的門極相連;
保護電路206包括:tvs二極管d1,其中,tvs二極管d1與晶閘管t2反相并聯(lián),用于在晶閘管t2過壓時對晶閘管t2進行保護。
如圖7所示,本發(fā)明一個實施例提供了一種串聯(lián)晶閘管均壓的系統(tǒng),包括:至少兩個相互串聯(lián)的晶閘管t2,至少兩個本發(fā)明實施例提供的任意一種串聯(lián)晶閘管均壓的裝置20,其中,每一個晶閘管t2對應連接一個串聯(lián)晶閘管均壓的裝置20;
所述晶閘管t2,用于根據對應連接的串聯(lián)晶閘管均壓的裝置20傳輸?shù)拈T極驅動電流,執(zhí)行導通動作。
為了使本發(fā)明實施例提供的串聯(lián)晶閘管均壓的方法更加清楚,下面結合圖6所示的串聯(lián)晶閘管均壓的裝置及圖7所示的串聯(lián)晶閘管均壓的系統(tǒng),對本發(fā)明實施例提供的串聯(lián)晶閘管均壓的方法進行進一步地詳細描述。
如圖8所示,本發(fā)明一個實施例提供了一種串聯(lián)晶閘管均壓的方法,包括:
步驟801:獲取每一個晶閘管的標準電壓信號。
在本發(fā)明一個實施例中,當對包括多個串聯(lián)晶閘管的串聯(lián)線路施加電壓后,獲取到 該串聯(lián)線路的總電壓,如圖7所示,將該總電壓分別發(fā)送給與各個晶閘管對應連接的串聯(lián)晶閘管均壓的裝置,針對于每一個串聯(lián)晶閘管均壓的裝置,如圖6所示,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置中的標準電壓獲取電路接收到該總電壓后,控制芯片根據總電壓確定與該串聯(lián)晶閘管均壓的裝置相連的當前晶閘管應承受的初始電壓,根據初始電壓及預先設定的控制參數(shù),形成對應于當前晶閘管兩端電壓隨時間變化的壓降曲線,在壓降曲線中確定出當前時間對應的電壓值,并將該電壓值發(fā)送給高速數(shù)模轉換器,高速數(shù)模轉換器根據接收到的電壓值形成對應于當前晶閘管的標準電壓信號,并將該標準電壓信號發(fā)送給該串聯(lián)晶閘管均壓的裝置中的第一運算電路。
例如,串聯(lián)晶閘管均壓的系統(tǒng)中包括3個相互串聯(lián)的晶閘管和3個串聯(lián)晶閘管均壓的裝置,其中晶閘管1與串聯(lián)晶閘管均壓的裝置1相連,晶閘管2與串聯(lián)晶閘管均壓的裝置2相連,晶閘管3與串聯(lián)晶閘管均壓的裝置3相連,在該串聯(lián)線路上施加600v的總電壓后,將該總電壓分別發(fā)送給3個串聯(lián)晶閘管均壓的裝置中的控制芯片,各個控制芯片分別根據總電壓確定出3個晶閘管的初始電壓均為200v,3個控制芯片分別根據預先設定好的控制參數(shù)形成3個晶閘管對應的降壓曲線,晶閘管1對應壓降曲線1,晶閘管2對應壓降曲線2、晶閘管3對應壓降曲線3,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置1中的控制芯片從壓降曲線1中確定出當前時間對應的電壓值,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置1中的高速數(shù)模轉換器根據該電壓值形成晶閘管1對應的標準電壓信號1,相應地,形成晶閘管2對應的標準電壓信號2和晶閘管3對應的標準電壓信號3。
步驟802:獲取每一個晶閘管的當前電壓信號。
在本發(fā)明一個實施例中,針對于每一個串聯(lián)晶閘管均壓的裝置,如圖6所示,該串聯(lián)晶閘管均壓的裝置中的當前電壓獲取電路實時獲取與該串聯(lián)晶閘管均壓的裝置相連的當前晶閘管兩端的電壓,將獲取到的電壓放大處理后形成當前晶閘管的當前電壓信號,并將該當前電壓信號發(fā)送給該串聯(lián)晶閘管均壓的裝置中的第一運算電路。
例如,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置1中的當前電壓獲取電路實時獲取晶閘管1兩端的電壓,經放大處理后形成當前電壓信號1,并將當前電壓信號1傳輸給串聯(lián)晶閘管均壓的裝置1中的第一運算電路,相應地,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置2中的當前電壓獲取電路形成當前電壓信號2,并將當前電壓信號2傳輸給串聯(lián)晶閘管均壓的裝置2中的第一運算電路,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置3中的當前電壓獲取電路形成當前電壓信號3,并將當前電壓信號3傳輸給串聯(lián)晶閘管均壓的裝置3中的第一運算電路。
步驟803:根據每一個晶閘管對應的標準電壓信號及當前電壓信號,形成每一個晶 閘管對應的標準驅動電流信號。
在本發(fā)明一個實施例中,針對于每一個串聯(lián)晶閘管均壓的裝置,如圖6所示,該串聯(lián)晶閘管均壓的裝置中的第一運算電路接收到標準電壓信號及當前電壓信號后,根據標準電壓信號及當前電壓信號之間的差值,進行比例積分運算,根據該串聯(lián)晶閘管均壓的裝置對應的晶閘管兩端的實際電壓與理論電壓的差值,形成對應的標準驅動電流信號,并將該標準驅動電流信號傳輸至該串聯(lián)晶閘管均壓的裝置中的第二運算電路。
例如,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置1中的第一運算電路根據標準電壓信號1和當前電壓信號1的差值,進行比例積分運算,形成對應于晶閘管1的標準驅動電流信號1,相應地,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置2中的第一運算電路根據標準電壓信號2和當前電壓信號2的差值,進行比例積分運算,形成對應于晶閘管2的標準驅動電流信號2,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置3中的第一運算電路根據標準電壓信號3和當前電壓信號3的差值,進行比例積分運算,形成對應于晶閘管3的標準驅動電流信號3。
步驟804:獲取每一個晶閘管對應的當前驅動電流信號。
在本發(fā)明一個實施例中,針對于每一個串聯(lián)晶閘管均壓的裝置,如圖6所示,該串聯(lián)晶閘管均壓的裝置中的當前驅動電流獲取電路獲取與該串聯(lián)晶閘管均壓的裝置對應的當前晶閘管的門極的當前電流,將該當前電流進行放大處理后形成對應于當前晶閘管的當前驅動電流信號,并將該當前驅動電流信號傳輸至該串聯(lián)晶閘管均壓的裝置中的第二運算電路。
例如,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置1中的當前驅動電流獲取電路獲取晶閘管1門極的當前電流,對該當前電流進行放大處理后形成對應于晶閘管1的當前驅動電流信號1,并將該當前驅動電流信號1傳輸至串聯(lián)晶閘管均壓的裝置1中的第二運算電路,相應地,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置2中,當前驅動電流獲取電路將形成的當前驅動電流信號2傳輸至第二運算電路,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置3中,當前驅動電流獲取電路將形成的當前驅動電流信號3傳輸至第二運算電路。
步驟805:根據每一個晶閘管對應的標準驅動電流信號及當前驅動電流信號,形成對應于每一個晶閘管的門極驅動電流信號。
在本發(fā)明一個實施例中,針對于每一個串聯(lián)晶閘管均壓的裝置,如圖6所示,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置中的第二運算電路根據接收到的標準驅動電流信號及當前驅動電流信號之間的差值,進行比例積分運算,通過該串聯(lián)晶閘管均壓的裝置對應的當前晶閘管的門極的當前電流對第一運算電路形成的標準電流進行均衡,消除標準驅動電流信號的波 動,形成平穩(wěn)變化的門極驅動電流信號,并將該門極驅動電流信號傳輸至該串聯(lián)晶閘管均壓的裝置中的放大電路。
例如,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置1中的第二運算電路根據標準驅動電流信號1與當前驅動電流信號1之間的差值,進行比例積分運算,形成門極驅動電流信號1,并將該門極驅動電流信號1傳輸給串聯(lián)晶閘管均壓的裝置1中的放大電路,相應地,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置2中的第二運算電路將形成的門極驅動電流信號2傳輸至串聯(lián)晶閘管均壓的裝置2中的放大電路,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置3中的第二運算電路將形成的門極驅動電流信號3傳輸至串聯(lián)晶閘管均壓的裝置3中的放大電路。
步驟806:根據每一個晶閘管對應的門極驅動電流信號,形成每一個晶閘管對應的門極驅動電流,對相應的晶閘管進行驅動。
在本發(fā)明一個實施例中,針對于每一個串聯(lián)晶閘管均壓的裝置,如圖6所示,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置中的放大電路對接收到的門極驅動電流信號進行放大處理,形成與該串聯(lián)晶閘管均壓的裝置相對應的當前晶閘管的門極驅動電流,將該門極驅動電流施加到當前晶閘管的門極,對當前晶閘管進行驅動,控制當前晶閘管的導通狀態(tài),保證相互串聯(lián)的各個晶閘管兩端電壓的均衡。
例如,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置1中的放大電路對門極驅動電流信號1進行放大處理,形成門極驅動電流1,將門極驅動電流1施加到晶閘管1的門極上,對晶閘管1進行驅動,相應的,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置2中的放大電路形成門極驅動電流2,將門極驅動電流2施加到晶閘管2的門極上,對晶閘管2進行驅動,串聯(lián)晶閘管均壓的裝置3中的放大電路形成門極驅動電流3,將門極驅動電流3施加到晶閘管3的門極上,對晶閘管3進行驅動。
本發(fā)明實施例提供的串聯(lián)晶閘管均壓的方法、裝置及系統(tǒng),至少具有如下有益效果:
1、在串聯(lián)晶閘管電路內各個晶閘管導通的過程中,將每一個晶閘管兩端的當前電壓信號與標準電壓信號進行比較,根據每一個晶閘管的狀態(tài)形成對應的標準驅動電流信號,根據標準驅動電流信號對晶閘管進行驅動,因此,是根據每一個晶閘管對應的電壓和電流特點來進行驅動,而不是通過一個固定大小的門極驅動電流對所有晶閘管進行驅動,從而能夠提供更加適合于晶閘管的門極驅動電流。
2、本發(fā)明實施例可以獲取晶閘管的門極的當前驅動電流信號,根據對應于同一個晶閘管的當前驅動電流信號和標準驅動電流信號之間的差值,進行比例積分運算,形成對應的門極驅動電流信號,這樣通過雙閉環(huán)控制方式,可以通過當前驅動電流信號對標準 驅動電流信號進行均衡,避免標準驅動電流信號的波動,形成更加平穩(wěn)的門極驅動電流信號,從而提高了該串聯(lián)晶閘管均壓的方法的穩(wěn)定性。
3、根據包括多個串聯(lián)晶閘管的串聯(lián)線路的總電壓,形成每一個晶閘管對應的壓降曲線,通過壓降曲線可以快速獲取當前時間對應的標準電壓值,從而能夠快速的形成對應的門極驅動電流,提高了串聯(lián)晶閘管均壓的靈敏性。
4、本發(fā)明實施例提供的串聯(lián)晶閘管均壓的裝置中還可以包括保護電路,通過與晶閘管反相并聯(lián)tvs二極管,當動態(tài)調節(jié)門極驅動電流機制出現(xiàn)異常時,保護電路可以對晶閘管進行保護,避免晶閘管的損壞,提高了串聯(lián)晶閘管均壓的安全性及有效性。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個······”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同因素。
本領域普通技術人員可以理解:實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成,前述的程序可以存儲在計算機可讀取的存儲介質中,該程序在執(zhí)行時,執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟;而前述的存儲介質包括:rom、ram、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質中。
最后需要說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,僅用于說明本發(fā)明的技術方案,并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等,均包含在本發(fā)明的保護范圍內。