一种整流器电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种整流器电路，所述整流器电路包括：交流输入；至少一个耦合到所述交流输入的晶体闸流管，所述晶体闸流管用以驱动直流母线；及控制器，所述控制器用于从所述直流母线获取第一电流、获取所述直流母线的最大电流需求以及基于获取的所述最大电流和所述第一电流向所述至少一个晶体闸流管提供触发信号。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种整流器电路，所述整流器电路包括：交流输入；至少一个耦合到所述交流输入的晶体闸流管，所述晶体闸流管用以驱动直流母线；及控制器，所述控制器用于从所述直流母线获取第一电流、获取所述直流母线的最大电流需求以及基于获取的所述最大电流和所述第一电流向所述至少一个晶体闸流管提供触发信号。【专利说明】一种整流器电路
本技术涉及一种充电速率控制器，且尤其适用于整流器充电速率控制器，特别是在母线电压充电的软启动过程中。本技术尤涉及一种整流器电路。
技术介绍
整流器通常用于把交流电源转换为直流电源。在这种应用中，整流器部件通常包括晶体闸流管，可用于在初始直流电压上升阶段通过调整直流输出电压来实现整流器电路的软启动。一般情况下，晶体闸流管将被如图1a所示的触发角触发。可以看出，晶体闸流管的触发角随着时间线性增长。换句话说，在直流母线电压完全充满之前，从输入电压相的每个过零点开始，触发角以恒定的增量增加。因此，本领域技术人员应该明白直流母线电压(通过直流输出电容的电压)呈S曲线上升趋势(如图1b所示)。相应地，直流母线电流上升到峰值，然后跌落，如图1c所示。因此，所述的直流电源中的各类支撑组件必须根据大电流峰值选取。这意味着，熔断器的额定值必须高于高峰值电流，这样就要求使用更多高成本组件。这样会导致输入熔断器的额定值为直流电源额定输出电流的3倍。另外，由于在直流母线充电过程中出现更多的极端电流条件，总体上直流电源会受到更高水平的应力。因此希望能够提供一种控制直流母线软启动方案，能够在直流母线充电过程中降低峰值电流，从而也可选用额定值低的熔断器和其它器件。
技术实现思路
本技术提供了一种整流器电路，所述整流器电路包括交流输入、至少一个耦合到所述交流输入的晶体闸流管及控制器；所述晶体闸流管用以驱动直流母线；所述控制器用于从所述直流母线获取第一电流，获取所述直流母线需求的最大电流，以及基于获取的所述最大电流和所述第一电流向所述至少一个晶体闸流管提供触发信号。上述触发信号包含与所述交流输入的电压相位有关的触发角。上述整流器电路包含多个耦合到所述交流输入的、用于驱动所述直流母线的晶体闸流管，其中所述控制器用于向每个所述晶体闸流管提供触发信号，可选地，所述交流输入包含三相输入且每个所述晶体闸流管耦合到所述交流输入的一相输入。上述获取第一电流包含测量分流电阻两端的电压。上述获取直流母线需求的最大电流包含从与所述控制器相关联的存储器中读取预先设定的值。上述获取直流母线需求的最大电流包含从外部信号中获取数值。上述提供触发信号包括从与所述控制器相关联的存储器中读取触发角的预设值。上述提供触发信号包括计算触发角的值。上述触发信号使所述直流母线电压线性上升以提供恒定的直流母线电流。上述整流器电路进一步包括可禁用每个所述晶体闸流管的过流检测电路，其中所述过流检测电路包含比较器，用于将所述直流母线的第一电流与预先设定的过流保护值进行比较，且用于当所述第一电流超出所述预先设定的过流保护值时，禁止向每个所述晶体闸流管提供触发信号。可选地，上述整流器采用半控桥式拓扑结构。可选地，上述整流器采用全控桥式拓扑结构。可选地，上述控制器包含处理器和相应内存。综上所述，本技术提供的整流器电路及控制直流母线软启动的方案能够在直流母线充电过程中降低峰值电流。【专利附图】【附图说明】通过以下对附图的描述，本技术实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，其中:图la、图lb、图1c给出了现有技术中整流器系统的信号波形；图2a、图2b、图2c给出了根据本技术实施例之一提供的整流器系统的信号波形；图3给出了根据本技术实施例之一提供的三相半控桥式整流器；图4给出了根据本技术实施例之一提供的单相半控桥式整流器；图5给出了根据本技术实施例之一提供的电压测量电路；图6给出了根据本技术实施例之一提供的分流器电压电路；和图7给出了根据本技术实施例之一提供的控制器的流程图。在上述图形中，相同的元件由相同的数字表示。【具体实施方式】概要针对上述所述的现有技术的系统中存在的缺点，本技术旨在期望提供一种可降低直流母线在充电过程中的电流峰值的方案。这可以通过控制与交流输入的电压相位有关的晶体闸流管触发点来实现。如图2c所示，当峰值电流小于已知系统的峰值电流时，则期望能有恒定的电流曲线。这样可以使系统整体的应力较小并可降低组件的额定值。为获得恒定的电流曲线，控制直流母线电压以使其按照图2b所示线性增加。依次，可以通过向晶体闸流管提供如图2a所示的、呈S型曲线的非线性触发信号来实现充电过程中直流母线电压的线性增加。图2a、图2b和图2b中的母线进行的充电时间一般与图la、图1b和图1c所示的已知系统中母线进行的充电时间相同。上述调整过的触发信号可以应用在具有交流输入(包括单相和三相)的整流器中，其中交流输入可具有包括单相和三相输入的任意相位。上述电流曲线适用于直流母线充电过程，而非正常运行过程。然而，若直流母线电流被降低到低于负载的设计运行条件，则负载被断开，且该电流曲线被重新启动以再次控制上述充电过程。另外，可提供电流反馈以允许系统实时根据电路需求进行调节。线性电压曲线的变化率可被调节(通过调整触发信号)以满足系统在充电过程中的电流需求，例如由于不同的直流母线电容。另外，电流反馈还可以被用来检测并减轻电路故障的影响，比如短路或过电流的情况。该检测可在任意保护熔断器断开前发生，这样可进一步保护整流器组件并降低系统运行的成本。优诜实施例下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本技术及其应用或用法的限制。在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件，因此相同部件的构造将不再重复描述。以下结合附图以及【具体实施方式】对本技术的技术方案做进一步说明。在图3所示的实施例中，整流器30耦合到交流输入34。在本实施例中，交流输入包含三相输入34(由L1、L2、L3表示)，当然，交流输入可能具有任意数量的输入相。本领域技术人员应该明白，整流器把交流输入转换为直流输出(+Vdc 43, -Vdc 44)。所产生的直流母线电压31会施加到电容32上。该电容的电容量可以是固定的，也可以是可变的。在本实施例中，整流器30包含三个晶体闸流管35和三个二极管36组成半控桥式整流器拓扑。也就是说，整流器的一个半桥包括可控的晶体闸流管，另外一个半桥包括不可控的二极管。控制器37用于监控交流输入34的三相以及可指示分流电阻33两端电压的信号39。分流电阻33可以位于正Vdc 43线路或负Vdc线路44上。控制器37用于向至少一个晶体闸流管输出触发信号45，优选地，向每个晶体闸流管输出一个单独的触发信号45。控制器37可独立控制每个触发信号或者把一个或多个具有相同触发角的触发信号组合进行控制。控制器37可以由微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它任意处理器实现。电压测量电路38用于测量分流电阻33的任意一侧某处的直流电压。优选地，分流电阻33的阻值约为1.5毫欧姆。考虑到系统中半导体器件的开关动作会产生噪音，也可以采用其它任意阻值的分流电阻以提供可靠的、能指示通过分流电阻的电压的信号。在指示分流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整流器电路，其特征在于，所述整流器电路包括:交流输入；至少一个耦合到所述交流输入的晶体闸流管，所述晶体闸流管用以驱动直流母线；及控制器，所述控制器用于:从所述直流母线获取第一电流；获取所述直流母线需求的最大电流；基于获取的所述最大电流和所述第一电流向所述至少一个晶体闸流管提供触发信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙·大卫·哈特，史蒂芬·贝里，
申请(专利权)人：控制技术有限公司，
类型：新型
国别省市：英国;GB