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【48812】一种高压大电流光控固体电子放电开关

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【48812】一种高压大电流光控固体电子放电开关

时间: 2024-07-16 08:42:46 |   作者: fun88体育官网网站

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

详细介绍


  串联组成,配有均压维护电路和触发单元,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体系中,常用闭合开关有沟通接触器、带预设电阻的专用接触器和晶闸管电子开关等。其间晶闸管电子开关充沛的利用了晶闸管特性,可使电流从零快速上升到额外作业电流。断开时,晶闸管上的电流过零切除,可完成电容器投入无涌流、切除无过压、投切无电弧的快速动态补偿功用,能较好地处理电容器放电时发生的暂态冲击问题。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关,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,光控晶闸管选用光触发,确保了主电路与操控电路绝缘,故可防止电磁搅扰,配有均压维护电路和触发单元,组成一个独立完好的固体开关,用一个小功率电信号(15 V/0.1 A)即可触发导通。因而大范围的使用于高压大功率脉冲电路的操控。

  固体电子开关电气原理图如图2所示。25 kV/55 kA/10 ms光控晶闸管放电开关由6只国产KL37WY8000型大功率光控晶闸管串联组成,包含静、动态均压电路及光控晶闸管触发器。用户只需(152)V/100 mAx20 ms的操控信号即可注册光控晶闸管放电开关(6只光控晶闸管一起注册)。因为串联器材存在注册时刻及反向恢复电荷差异,在注册及关断进程中会呈现瞬态电压分配不均衡。瞬态均压便是将瞬态均压分配不均衡形成的过电压按捺到答应值,其办法之一为在每只串联器材两头并联由Rb,Cb组成的RbCb阻容吸收电路,以便吸收瞬态过电压。电阻Rb用于按捺回路电感与电容Cb引起的振动,并按捺晶闸管触发注册时Cb的放电电流。从按捺振动及按捺注册放电电流考虑,期望Rb较大。但Rb较大时,Cb充电电流会在Rb上发生较高的电压值,使晶闸管遭受过电压,故Rb的选取要考虑这两方面要素。

  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衡。在串联器材处于阻断状况时,因为其伏安特性不共同,在直接串联时将分管不同的电压。稳态均压最常用的办法是给每只串联器材并联一只均压电阻Rp。为取得较好的稳态均压,Rp中的电流应大于串联器材的漏电流。Rp的巨细取决于串联器材的漏电流值及它们的漏电流之差,当漏电流差值小时,Rp可取较大的值。若不考虑串联器材漏电流差异,则Rp为:

  式中:URRM为额外重复峰值电压;IRRM为额外重复峰值电压为URRM时的漏电流。

  当串联光控晶闸管选用门极强触发时,反向恢复电荷差异形成的关断过电压成为瞬态均压的主体问题。则串联光控晶闸管接受的最大关断过电压(单位V)为:

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

  减小关断过电压的有用办法为挑选反向恢复电荷值根本共同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月交给用户运用并通过了专家组检验。图3为该放电开关在实践放电进程中实测波形,当储能电容电压到达25 kV时放电电流峰值到达55.3 kA,彻底到达规划的根本要求。经一段时刻的实践使用,证明该光控晶闸管放电开关比以往的一般晶闸管放电开关在抗电磁搅扰和可靠性方面功能更佳。

  介绍了光控晶闸管放电开关的结构和作业原理,剖析了电子开关的规划的根本要求,选用RbCb阻容吸收电路来吸收瞬态过电压,且给每只串联的器材并联一只均压电阻,稳态均压作用较好。理论剖析和实测成果验证了该计划的有用性与实用性。

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