整流控制装置及控制半控整流桥中的晶闸管的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种整流控制装置及控制半控整流桥中的晶闸管的方法，用于对半控整流桥中的晶闸管进行驱动控制，所述整流控制装置包括电压检测单元、输出使能单元以及恒流驱动单元；所述电压检测单元分别与所述半控整流桥中的每一晶闸管连接，并在任一晶闸管符合预设条件时，使所述输出使能单元向所述恒流驱动单元输出使符合预设条件的晶闸管导通的使能信号；所述恒流驱动单元分别与所述半控整流桥中的晶闸管的门极连接，并根据来自所述输出使能单元的使能信号，输出使所述符合预设条件的晶闸管导通的驱动电流。本发明专利技术实施例通过由纯硬件构成的电路驱动符合预设条件的晶闸管导通，在快速响应电网波动的同时，降低了对电源的需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
整流控制装置及控制半控整流桥中的晶闸管的方法


[0001]本专利技术实施例涉及电力电子设备领域，更具体地说，涉及一种整流控制装置及控制半控整流桥中的晶闸管的方法。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术的发展，晶闸管半控整流在大功率变频器整流侧的应用也日益增多。
[0003]在传统的整流控制电路中，一般通过软件算法控制相应的发波状态，无法快速响应电网的异常波动。并且，上述整流控制电路中，软件控制部分需要借助MCU(Micro Controller Unit，微控制单元)来进行判断和发波，电路设计比较繁琐。
[0004]由于晶闸管对其驱动信号的特征有要求，例如当晶闸管驱动使用电压信号，在晶闸管开管瞬间，需要一个较大的开通电流，因此对电源的要求比较高，但晶闸管开管之后，电源的需求降低，造成电源功率的浪费。虽然可通过使用PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)波驱动来减少损耗，但需要配置额外的电路来实现脉冲信号传输，较复杂。
[0005]另外，软件控制方案在MCU进行判断时存在延时，并且软件控制方案需在各相电压锁相后，按照相序，开通对应相的晶闸管，在该过程中，即使运行中电网波动，也会持续发波，恶劣情况下会导致晶闸管工作异常，甚至炸毁。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例针对上述通过软件方式控制晶闸管实现整流的方案存在延时以及存在电源功率浪费、再恶劣情况下易导致晶闸管工作异常，以及使用PWM波驱动方式需要额外电路并造成电路复杂的问题，提供一种由纯硬件方式实现的整流控制装置及控制半控整流桥中的晶闸管的方法。
[0007]本专利技术实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种整流控制装置，用于对半控整流桥中的晶闸管进行驱动控制，所述整流控制装置包括电压检测单元、输出使能单元以及恒流驱动单元；
[0008]所述电压检测单元分别与所述半控整流桥中的每一晶闸管连接，并在任一晶闸管符合预设条件时，使所述输出使能单元向所述恒流驱动单元输出使符合预设条件的晶闸管导通的使能信号；
[0009]所述恒流驱动单元分别与所述半控整流桥中的晶闸管的门极连接，并根据来自所述输出使能单元的使能信号，输出使所述符合预设条件的晶闸管导通的驱动电流。
[0010]优选地，所述晶闸管位于所述半控整流桥的上桥臂，所述预设条件为：所述晶闸管的两端的电压差达到预设值。
[0011]优选地，所述半控整流桥包括N个上桥臂，且每一上桥臂包括一个晶闸管，所述N为大于零的整数；
[0012]所述电压检测单元包括N个检测子单元，所述输出使能单元包括N个使能子单元，
所述恒流驱动单元包括N个恒流子单元，且每一所述检测子单元经由一个所述使能子单元连接到一个所述恒流子单元，且每一所述恒流子单元的输出端连接到一个所述晶闸管的门极。
[0013]优选地，所述整流控制装置还包括供电单元，所述供电单元分别与所述检测子单元、使能子单元以及恒流子单元的供电输入端连接。
[0014]优选地，每一所述恒流子单元包括稳压电路和限流电路；所述稳压电路与所述限流电路连接，并为所述限流电路提供基准电压；所述限流电路串联连接在所述恒流子单元的供电输入端与所述晶闸管的门极之间，并根据所述稳压电路提供的基准电压将来自所述恒流子单元的供电输入端的电压转为恒定电流输出。
[0015]优选地，所述限流电路包括第一电阻和三极管，且所述第一电阻和三极管串联连接在所述恒流子单元的供电输入端与所述晶闸管的门极之间；
[0016]所述稳压电路包括稳压管以及第二电阻，所述稳压管串联连接在所述恒流子单元的供电输入端与所述三极管的基极之间，所述第二电阻串联连接在所述三极管的基极与参考地之间，且所述参考地连接到所述半控整流桥的正直流输出端。
[0017]优选地，每一所述检测子单元包括电压采样电路和后级比较电路，所述电压采样电路包括多个串联连接在所述晶闸管的阴极和阳极之间的分压电阻；
[0018]所述后级比较电路包括比较器，且所述比较器的正相输入端连接两个分压电阻的连接点，所述比较器的反相输入端连接预设电压输入线，所述比较器的输出端构成所述检测子单元的输出端；或者，所述后级比较电路包括运算放大器，所述运算放大器的输入引脚分别连接两个分压电阻的连接点以及预设电压输入线，所述运算放大器的输出引脚构成所述检测子单元的输出端。
[0019]优选地，所述电压采样电路和后级比较电路共用一个两路运放芯片。
[0020]优选地，每一所述使能子单元包括一个开关元件，所述开关元件串联连接在所述供电单元与所述恒流子单元的供电输入端之间，且所述开关元件的控制端与一个所述检测子单元的输出端连接。
[0021]本专利技术实施例还提供一种控制半控整流桥中的晶闸管的方法，包括以下步骤：
[0022]基于每一晶闸管的阴极和阳极之间的电压幅值连续识别被控制的每一晶闸管的状态；
[0023]在任一所述晶闸管符合预设条件时，由输出使能单元向恒流驱动单元输出使符合预设条件的晶闸管导通的使能信号；
[0024]所述恒流驱动单元分别与每个晶闸管的门极连接，并根据来自所述输出使能单元的使能信号，输出使所述符合预设条件的晶闸管导通的驱动电流。
[0025]本专利技术实施例的整流控制装置及控制半控整流桥中的晶闸管的方法，通过由纯硬件构成的电路驱动符合预设条件的晶闸管导通，在快速响应电网波动的同时，降低了对电源的需求。相较于传统的软件控制方式驱动，本专利技术实施例的整流控制电路由纯硬件电路构成，不仅控制电路简单、驱动能力强，还可及时响应电网变化，以及根据实际电网调整发波角度。
附图说明
[0026]图1是本专利技术实施例提供的整流控制装置与半控整流桥连接的示意图；
[0027]图2是本专利技术实施例提供的整流控制装置中恒流驱动单元的输出电流的示意图；
[0028]图3是本专利技术实施例提供的整流控制装置中电压检测单元的检测电压及恒流驱动单元的输出电流的示意图；
[0029]图4是本专利技术实施例提供的整流控制单元的恒流驱动单元中的恒流子单元的电路拓扑示意图；
[0030]图5是本专利技术实施例提供的控制半控整流桥中的晶闸管的方法的流程示意图。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0032]如图1所示，是本专利技术实施例提供的整流控制装置与半控整流桥连接的示意图，该整流控制装置用于对半控整流桥中的晶闸管进行驱动控制，以使半控整流桥将交流电转换为直流电，且该整流控制装置可与上述半控整流桥集成到同一印制电路板。本实施例的整流控制装置包括电压检测单元11、输出使能单元12以及恒流驱动单元13，上述电压检测单元11、输出使能单元12以及恒流驱动单元13分别可由电子元件或相互连接的多个电子元件的组合构成。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种整流控制装置，用于对半控整流桥中的晶闸管进行驱动控制，其特征在于，所述整流控制装置包括电压检测单元、输出使能单元以及恒流驱动单元；所述电压检测单元分别与所述半控整流桥中的每一晶闸管连接，并在任一晶闸管符合预设条件时，使所述输出使能单元向所述恒流驱动单元输出使符合预设条件的晶闸管导通的使能信号；所述恒流驱动单元分别与所述半控整流桥中的晶闸管的门极连接，并根据来自所述输出使能单元的使能信号，输出使所述符合预设条件的晶闸管导通的驱动电流。2.根据权利要求1所述的整流控制装置，其特征在于，所述晶闸管位于所述半控整流桥的上桥臂，所述预设条件为：所述晶闸管的两端的电压差达到预设值。3.根据权利要求2所述的整流控制装置，其特征在于，所述半控整流桥包括N个上桥臂，且每一上桥臂包括一个晶闸管，所述N为大于零的整数；所述电压检测单元包括N个检测子单元，所述输出使能单元包括N个使能子单元，所述恒流驱动单元包括N个恒流子单元，且每一所述检测子单元经由一个所述使能子单元连接到一个所述恒流子单元，每一所述恒流子单元的输出端连接到一个所述晶闸管的门极。4.根据权利要求3所述的整流控制装置，其特征在于，所述整流控制装置还包括供电单元，所述供电单元分别与所述检测子单元、使能子单元以及恒流子单元的供电输入端连接。5.根据权利要求4所述的整流控制装置，其特征在于，每一所述恒流子单元包括稳压电路和限流电路；所述稳压电路与所述限流电路连接，并为所述限流电路提供基准电压；所述限流电路串联连接在所述恒流子单元的供电输入端与所述晶闸管的门极之间，并根据所述稳压电路提供的基准电压将来自所述恒流子单元的供电输入端的电压转为恒定电流输出。6.根据权利要求5所述的整流控制装置，其特征在于，所述限流电路包括第一电阻和三极管，...

【专利技术属性】
技术研发人员：程映奇，杨远钢，杨永兵，吴岩松，
申请(专利权)人：苏州汇川技术有限公司，
类型：发明
国别省市：