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博鱼:一种高压大电流光控固体电子放电开合

2024-08-25 13:51:58

  串联组成,配有均压维护电途和触发单元,最高阻断电压为45 kV,最大放电电流为55.3 kA。该

  在大功率大电流脉冲电源编制中,常用闭闭开合有交流干戈器、带预设电阻的专用战役器和晶闸管电子开合等。其间晶闸管电子开合充分行使了晶闸管性格,可使电流从零速速上涨到额外任务电流。断开时,晶闸管上的电流过零切除,可抵达电容器投入无涌流、切除无过压、投切无电弧的快速动态补偿收效,能较好地处理电容器放电时迸发的暂态波折问题。这儿介绍了一种晶闸管放电开关,用作0.75 MJ电容型电源模块的主放电开合,其最高阻断电压45 kV,最大放电电流55.3 kA。

  图1为0.75 MJ电容型电源模块简化等效电路。放电开关由6只国产大功率光控晶闸管串联组成,光控晶闸管采纳光触发,保证了主电道与独霸电讲绝缘,故可防备电磁刁难,配有均压维护电路和触发单元,组成一个孤单通盘的固体开合,用一个小功率电旗帜(15 V/0.1 A)即可触发导通。是以浅显行使于高压大功率脉冲电途的独揽。

  固体电子开关电气真理图如图2所示。25 kV/55 kA/10 ms光控晶闸管放电开合由6只国产KL37WY8000型大功率光控晶闸管串联组成,包含静、动态均压电途及光控晶闸管触发器。用户只需(152)V/100 mAx20 ms的掌管旗帜即可开放光控晶闸管放电开闭(6只光控晶闸管一起知晓)。因为串联器材糊口注册时间及反向光复电荷不合,在知晓及合断进程中会出现瞬态电压分配不平衡。瞬态均压便是将瞬态均压分配不均衡变成的过电压限制到答应值,其手法之一为在每只串联器材两头并联由Rb,Cb组成的RbCb阻容招致电路,以便招徕瞬态过电压。电阻Rb用于抑遏回途电感与电容Cb引起的振动,并压抑晶闸管触发灵通时Cb的放电电流。从遏制振动及阻止灵通放电电流忖量,野心Rb较大。但Rb较大时,Cb充电电流会在Rb上产生较高的电压值,使晶闸管遭受过电压,故Rb的选拔要综关思念这两方面声望。

  式中:UCM为充电电容最高电压,UCM=25 kV;KAU为冗余度,KAU=1.3;KU为均压系数,KU=0.8;ns为光控晶闸管串联数量,ns=6。

  串联电力电子器材稳态均压是指器材处于正向或反向阻断时电压均匀。在串联器材处于阻断形状时,因为其伏安脾气不宛如,在直接串联时将分管差异的电压。稳态均压最常用的步骤是给每只串联器材并联一只均压电阻Rp。为获得较好的稳态均压,Rp中的电流应大于串联器材的走电流。Rp的巨细取决于串联器材的走电流值及它们的泄电流之差,当漏电流差值小时,Rp可取较大的值。若不思念串联器材泄电流不同,则Rp为:

  式中:URRM为额外多次峰值电压;IRRM为额外一再峰值电压为URRM时的漏电流。

  当串联光控晶闸管拣选门极强触发时,反向恢复电荷不同形成的关断过电压成为瞬态均压的严沉问题。则串联光控晶闸管饱尝的最大关断过电压(单位V)为:

  式中:△Qmax为串联光控晶闸管间反向光复电荷的最大差值,单位C;Cb为瞬态均压电容器的电容量,单位F。

  减小合断过电压的有用办法为拣选反向恢复电荷值根底好像的光控晶闸管构成串联臂。则有:

  该光控晶闸管放电开关于2010年3月交给用户运用并经过了行家组检验。图3为该放电开关在骨子放电流程中实测波形,当储能电容电压抵达25 kV时放电电流峰值抵达55.3 kA,千万抵达梦想央求。经一段年月的本性使用,注释该光控晶闸管放电开关比以往的普通晶闸管放电开关在抗电磁作梗和信得过性方面成效更佳。

  介绍了光控晶闸管放电开关的结构和处事原因,阐发了电子开关的野心乞求,选取RbCb阻容招徕电谈来招徕瞬态过电压,且给每只串联的器材并联一只均压电阻,稳态均压劳绩较好。理论诠释和实测效能验证了该策画的有用性和适用性。


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