一种集成过压自开通功能的晶闸管类器件驱动电路及方法技术

本发明专利技术涉及一种集成过压自开通功能的晶闸管类器件驱动电路及方法，所述电路包括：阳极电压检测电路、驱动装置、门极电流注入电路和待驱动器件，所述方法包括阳极电压检测电路检测到待驱动器件的阳极出现过电压，并将检测结果传递至驱动装置；驱动装置接收阳极电压检测电路发送的检测结果，并切断向待驱动器件门极和阴极施加的反向电压；电流注入待驱动器件的门极，待驱动器件触发开通。本发明专利技术能够在电子器件发生故障时，保持可靠的开通并维持短路，以在串联器件数目留有冗余的情况下，确保整个换流器仍能够继续运行，而且，本发明专利技术电路结构更加简单，能够适用于体积较小、精度较高的器件。的器件。的器件。

【技术实现步骤摘要】
一种集成过压自开通功能的晶闸管类器件驱动电路及方法


[0001]本专利技术属于驱动电路
，特别涉及一种集成过压自开通功能的晶闸管类器件驱动电路及方法。

技术介绍

[0002]晶闸管作为功率电子器件，具有可控单向导电的特性，与二极管不同的是，晶闸管能够对导通电流进行控制。虽然单支晶闸管的耐压较低，但可通过多支晶闸管串联的方式，实现高压，甚至超高压的电流控制。由于晶闸管能在高电压、大电流条件下工作，且工作过程可控，被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。另外，由于晶闸管具有以小电流(电压)控制大电流(电压)作用，并具有体积小、重量轻、功耗低、效率高、开关迅速等优点，被广泛用于无触点开关、可控整流、逆变、调光、调压、调速等方面，例如，在换流器上也会应用到晶闸管类的器件。
[0003]在晶闸管类器件串联应用中，需要电力电子器件在故障中可靠地开通并维持短路，以在串联器件数目留有冗余的情况下，确保整个换流器仍能够继续运行。目前在晶闸管类器件驱动中还缺少较好的能够在过压时保持电路导通的设计。
[0004]经检索，公开号为CN202167836U的中国专利公开了一种晶闸管过压保护装置，包括：阻容吸收器、晶闸管和压敏电阻，其特征在于：晶闸管D1、D2反向并接后串接在电动机三相供电线路的U1相线路中，晶闸管D3、D4反向并接后串接在电动机三相供电线路的V1相线路中，晶闸管D5、D6反向并接后串接在电动机三相供电线路的W1相线路中；第一阻容吸收器并接压敏电阻R1后并接在晶闸管D2两端，第二阻容吸收器并接压敏电阻R2后并接在晶闸管D4两端，第三阻容吸收器并接压敏电阻R3后并接在晶闸管D6两端。该装置通过并联在晶闸管两端的压敏电阻和阻容吸收器，可有效抑制操作过电压的瞬间振荡和高频电流，使过电压的波形变缓，陡度和幅值降低，再加上电阻的阻尼作用，使高频振荡迅速衰减，避免在切断交流电机电源时所产生的过电压，给晶闸管造成损坏，安全可靠、运行平稳。
[0005]公开号为CN103457449A的中国专利公开了一种具有过压保护功能的功率开关器件串联电路，该电路构建了一种具有过压保护功能的功率开关器件串联电路。包括：多个功率开关器件Q1～Qn组成的功率器件串联支路，多个正向储能电路K，多个反向储能电路S，一个限压检测电路H；每个功率开关器件都有一个正向储能电路K和一个反向储能电路S配合。限压检测电路H通过计算电流检测器A检测出的电流,便可判断出串联使用的任何一个功率开关器件是否存在过压。从而实现过压保护，避免的功率开关器件的损坏,大大增加了设备与系统的运行可靠性。然而，该装置仅仅只能够在过压时起到稳流的效果，并不能在电子器件发生故障时保持可靠的开通，并且维持短路，并不能确保换流器在发生故障时继续运行，而且，上述电路结构复杂，不适合普及使用，也不能适用于体积较小、精度较高的器件。为了解决上述问题，需要设计一种集成过压自开通功能的晶闸管类器件驱动电路及方法。

技术实现思路

[0006]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0007]鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
[0008]因此，本专利技术解决的技术问题是：针对驱动电路技术，考虑因为目前在晶闸管类器件驱动中还缺少较好的能够在过压时保持电路导通的设计。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种集成过压自开通功能的晶闸管类器件驱动电路及方法，包括：
[0010]阳极电压检测电路、驱动装置、门极电流注入电路和待驱动器件；
[0011]所述阳极电压检测电路和门极电流注入电路连接，所述阳极电压检测电路的两端均与待驱动器件相连接，所述门极电流注入电路两端均与待驱动器件相连接，所述阳极电压检测电路与驱动装置相连接；
[0012]所述阳极电压检测电路检测待驱动器件的阳极电压大小，并在阳极电压过高时向驱动装置发出信号；
[0013]所述门极电流注入电路向待驱动器件注入电流；
[0014]所述驱动装置接收阳极电压检测电路发送的检测结果，并切断向待驱动器件门极和阴极施加的反向电压。
[0015]所述阳极电压检测电路检测到待驱动器件的阳极出现过电压时，将检测结果传递至驱动装置；
[0016]通过所述驱动装置中的驱动切断向晶闸管的门极和阴极施加反向电压。
[0017]作为本专利技术所述的一种集成过压自开通功能的晶闸管类器件驱动电路及方法，其中：所述阳极电压检测电路和门极电流注入电路连接，阳极电压检测电路的两端均与待驱动器件相连接，所述门极电流注入电路两端均与待驱动器件相连接，所述阳极电压检测电路与驱动装置相连接，包括：
[0018]所述阳极电压检测电路包括电压比较器，电压比较器的输出端与驱动装置相连接，同相输入端连接有第一支路，反相输入端连接有第二支路；
[0019]所述第一支路和第二支路均与待驱动器件相连接；
[0020]所述第一支路上设有第一电阻；
[0021]所述电压比较器的同相输入端和反相输入端之间连接有第二电阻；
[0022]所述门极电流注入电路设置在第一支路和第二支路之间；
[0023]所述门极电流注入电路包括非线性电阻元件，非线性电阻元件的两端分别与第一支路和第二支路相连接；
[0024]作为本专利技术所述的一种集成过压自开通功能的晶闸管类器件驱动电路及方法，其中：所述非线性电阻元件包括：
[0025]所述非线性电阻元件为氧化锌非线性电阻或瞬态过压抑制二极管；
[0026]所述非线性电阻元件的阈值电压等于待驱动器件自开通的电压值；
[0027]作为本专利技术所述的一种集成过压自开通功能的晶闸管类器件驱动电路及方法，其中：所述非线性电阻元件的阈值电压等于待驱动器件自开通的电压值包括：
[0028]当待驱动器件的阳极电压不超过阈值电压时，所述非线性电阻元件为高阻态；
[0029]当待驱动器件的阳极电压高于阈值电压时，所述非线性电阻元件呈低阻态。
[0030]作为本专利技术所述的一种集成过压自开通功能的晶闸管类器件驱动电路及方法，其中：所述驱动装置包括：
[0031]控制器和驱动；
[0032]所述驱动用于将电流注入待驱动器件；
[0033]所述驱动装置的与待驱动器件的门极和阴极相连接。
[0034]作为本专利技术所述的一种集成过压自开通功能的晶闸管类器件驱动电路及方法，其中：利用所述阳极电压检测电路检测待驱动器件的阳极电压大小，并在阳极电压过高时向驱动装置发出信号包括：
[0035]当阳极电压检测电路检测到待驱动器件的阳极过电压后，向所述驱动装置传递切断驱动向晶闸管门阴极施加反向电压的信息。
[0036]作为本专利技术所述的一种集成过压自开通功能的晶闸管类器件驱动电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成过压自开通功能的晶闸管类器件驱动电路，其特征在于，包括：阳极电压检测电路、驱动装置、门极电流注入电路和待驱动器件；所述阳极电压检测电路和门极电流注入电路连接，所述阳极电压检测电路的两端均与待驱动器件相连接，所述门极电流注入电路两端均与待驱动器件相连接，所述阳极电压检测电路与驱动装置相连接；所述阳极电压检测电路检测待驱动器件的阳极电压大小，并在阳极电压过高时向驱动装置发出信号；所述门极电流注入电路向待驱动器件注入电流；所述驱动装置接收阳极电压检测电路发送的检测结果，并切断向待驱动器件门极和阴极施加的反向电压。2.如权利要求1所述的一种集成过压自开通功能的晶闸管类器件驱动电路，其特征在于：所述阳极电压检测电路和门极电流注入电路连接，阳极电压检测电路的两端均与待驱动器件相连接，所述门极电流注入电路两端均与待驱动器件相连接，所述阳极电压检测电路与驱动装置相连接，包括：所述阳极电压检测电路包括电压比较器，电压比较器的输出端与驱动装置相连接，同相输入端连接有第一支路，反相输入端连接有第二支路；所述第一支路和第二支路均与待驱动器件相连接；所述第一支路上设有第一电阻；所述电压比较器的同相输入端和反相输入端之间连接有第二电阻；所述门极电流注入电路设置在第一支路和第二支路之间；所述门极电流注入电路包括非线性电阻元件，非线性电阻元件的两端分别与第一支路和第二支路相连接。3.如权利要求2所述的一种集成过压自开通功能的晶闸管类器件驱动电路，其特征在于：所述非线性电阻元件包括：所述非线性电阻元件为氧化锌非线性电阻或瞬态过压抑制二极管；所述非线性电阻元件的阈值电压等于待驱动器件自开通的电压值。4.如权利要求2所述的一种集成过压自开通功能的晶闸管类器件驱动电路，其特征在于：所述非线性电阻元件的阈值电压等于待驱动器件自开通的电压值包括：当待驱动器件的阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕黔苏，曾华荣，杨旗，虢韬，许逵，马晓红，高正浩，张韵，罗晶，刘溪，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：