一种换流电路制造技术

本发明专利技术公开了一种换流电路，涉及电流变换电路技术领域。所述电路包括滤波电容、换流电抗器和换流器；所述滤波电容与交流端口并联连接；所述换流电抗器与交流端口串联连接；所述换流器包括与换流电抗器连接的桥臂，所述桥臂由一个或多干个串联的单元电路组成，所述单元电路包括并联连接的电流通断控制部件和过电压抑制部件。本发明专利技术所提出的换流电路，不仅可靠性高，而且利于电路参数的设计。而且利于电路参数的设计。而且利于电路参数的设计。

【技术实现步骤摘要】
一种换流电路


[0001]本专利技术属于电流变换电路
，尤其涉及一种换流电路。

技术介绍

[0002]电流源型换流器直流侧具有降压特性，每个桥臂承受电压最大值为线电压峰值，小于电压源型器件中2倍相电压峰值，可以降低串联器件数目。每次换流过程中，桥臂电压变化低，使得均压RC损耗降低。电流源型换流器可以用于高压直流输电以解决换相失败问题，还可以用于中低压场合，如交流电网合环、直流配电、电网融冰等。但是电流源型换流器的弊端在于一侧始终存在一个桥臂需要流过直流电流，当采用IGBT等器件时，换流器中通态损耗占比过高，效率较低。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提出了一种换流电路。
[0004]所述电路包括滤波电容、换流电抗器和换流器；所述滤波电容与交流端口并联连接；所述换流电抗器与交流端口串联连接；所述换流器包括与换流电抗器连接的桥臂，所述桥臂由一个或多干个串联的单元电路组成，所述单元电路包括并联连接的电流通断控制部件和过电压抑制部件。
[0005]所述电流通断控制部件包括串联连接的一个非对称型IGCT和一个快恢复二极管。
[0006]所述电流通断控制部件为一个逆阻型IGCT。
[0007]所述过电压抑制部件包括串联连接的一个吸收电阻和一个吸收电容。
[0008]所述单元电路还包括静态均压电阻，所述静态均压电阻与电流通断控制部件和过电压抑制部件并联连接。
[0009]所述换流电路还包括平波电抗器，所述平波电抗器一端与桥臂连接，另一端与直流负载连接。
[0010]当所述交流端口为交流三相电网端口的时候，所述换流器主拓扑为三相全控桥。
[0011]所述IGCT为P
‑
N
‑
P
‑
N结构。
[0012]当所述桥臂由多个串联的单元电路组成的时候，所单元电路的数量n的计算公式为：
[0013]所述U
ac
为换流器交流侧线电压有效值，U
N
为器件设计的工作电压。
[0014]所述换流电抗器的感值L
C
的计算公式为：
[0015]所述U
ac
为换流器交流侧线电压有效值，(di/dt)
max
为IGCT及二极管电流变化率耐受值中较低的值。
[0016]所述静态均压电阻R
a
的的选取应符合
[0017]所述U为器件阻断电压或换流器正常工作时桥臂阻断态下每个单元承受的最大电压；
[0018]所述I
off
为关断状态电流通断控制部件正反向漏电流中较高的一个。
[0019]所述U的计算公式为
[0020]所述U
ac
为换流器交流侧线电压有效值；
[0021]所述n为每个桥臂上串联的单元电路的数量。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有如下优点：
[0023]1、利用IGCT作为新型流控型全控器件，因双向电导调制效应而具有极低的通态压降，使得换流器具有很高的效率；IGCT器件具有可靠的故障短路和防爆特性，利于在串联应用中设置冗余。
[0024]2、所述的电路参数设计方案具有很好的可实施性，能对IGCT器件在开通、关断过程中给予充分的保护，提高器件和设备寿命与可靠性。同时，参数设计不至于裕量过多，成本、体积和效率上也具有优势。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术第一个实施例的示意图。
[0027]图2为本专利技术第二个实施例的示意图。
[0028]图3为桥臂单元电路端产生的过电压图。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件、单元、线路和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。
[0031]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。
[0032]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0033]在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不
是作为限制。因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
[0034]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0035]为了对本专利技术的实施例进行详细的说明，这里主要对交流三相电网所涉及的换流电路进行说明。
[0036]本专利技术实施例所涉及的换流电路包括滤波电容、换流电抗器和换流器；所述滤波电容与交流端口并联连接；所述换流电抗器与交流端口串联连接；所述换流器包括与换流电抗器连接的桥臂，所述桥臂由一个或多干个串联的单元电路组成，所述单元电路包括并联连接的电流通断控制部件和过电压抑制部件。
[0037]如图1所示，为本专利技术第一个实施例的示意图。所述滤波电容C
AC
用于滤波，以及吸收交流电网等效串联电感在关断瞬间中在换流器桥臂上产生的过压。所述换流电抗器L
C
作用为限制电流通断控制部件开通时的电流变化率，从而保护器件。
[0038]换流器主拓扑为三相全控桥，每个桥臂由一个单元电路组成，所述单元电路包括并联连接的电流通断控制部件和过电压抑制部件。
[0039]其中电流通断控制部件包括串联连接的一个非对称型IGCT器件Q2和一个快恢复二极管Q1；或者所述电流通断控制部件包括一个逆阻型IGCT(图上未示出)。所述IGCT为集成门极换流晶闸管。所述非对称型IGCT器件Q2是可以控制正向是否通过电流，但无法正向或反向耐受较高电压的IGCT器件，所述逆阻型IGCT是可以控制正向是否通过电流，也可以耐受较高正向电压的IGCT器件。
[0040]所述过电压抑制部件包括串联连接的一个吸收电阻Rb和一个吸收电容C，用以实现桥臂关断时对换流电抗器所引起的过电压的抑制，以及在桥臂具有多个串联单元时，开关瞬间的电压均衡。
[0041]所述换流器另一端与直流负载或者直流电网连接。
[0042]进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换流电路，其特征在于，所述电路包括滤波电容、换流电抗器和换流器；所述滤波电容与交流端口并联连接；所述换流电抗器与交流端口串联连接；所述换流器包括与换流电抗器连接的桥臂，所述桥臂由一个或多干个串联的单元电路组成，所述单元电路包括并联连接的电流通断控制部件和过电压抑制部件。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电流通断控制部件包括串联连接的一个非对称型IGCT和一个快恢复二极管。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电流通断控制部件为一个逆阻型IGCT。4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述过电压抑制部件包括串联连接的一个吸收电阻和一个吸收电容。5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述单元电路还包括静态均压电阻，所述静态均压电阻与电流通断控制部件和过电压抑制部件并联连接。6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述换流电路还包括平波电抗器，所述平波电抗器一端与桥臂连接，另一端与直流负载连接。7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，当所述交流端口为交流三相电网端口的时候，所述换流器主拓扑为三相全控桥。8.根据权利要求2或3所述的电路，其特征在于，所述IGCT为P
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵彪，白睿航，周天吉，屈鲁，余占清，曾嵘，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：