[实用新型]控制功率半导体器件阀组的电源装置

说明书

技术领域

本实用新型是在电力电子行业内以动力电子技术为基础，控制功率半导体器件（SCR,GTO,IGCT,IGBT以及其它）构成一个或是几个高压阀组的电源装置。 

背景技术

背景技术中，专利US4,747,036,Int.Cl.HO2H7/125中，见该参考专利的图1，在电源光隔离回路11到14上串联有可关断可控硅GTO1到4，包括电源AC100；隔离变压器111到114，在每一个隔离变压器上都有光隔离回路（11到14），并且串联有整流器回路和DC调节器（在图1中并没有指示，但是正文中提到），每个隔离变压器111...114输入端与AC100电源的端出端相连，而输出端与光隔离回路11...14的整流器回路输入端相连。 

在这个专利中有下列不足之处：它的难点是在每一个隔离变压器111...114上的一次绕组与二次绕组之间的绝缘必需在可关断可控硅1...4的动力串联回路上的完整电压进行工作，当可关断可控硅的数量很多时，即工作电压增加就很难在现实中实现。在隔离变压器111...114的一次与二绕组之间的大量分布电容极大影响每个可关断可控硅在整流过程中的控制，降低了整个装置的安全性。所以在使用中要避免这点。 

专利US7,009,853B2,Int.Cl.H02M3/335公开了一种具有整流作用控制串联动力开关器件构成高压阀组的电源装置，它包括有交流电源；有整流作用的电源变压器控制每个原器件；有整流作用的电源变压器一次侧绕组是串联回路，它是以高压导线穿过有整流作用的电源变压器磁环形式出现的，并且连接在交流电源的输出端；对于每个有整流作用的电源变压器包括有输出电压调节器，调节器由整流器组成，并且连接在有整流作用电源变压器的二次侧绕组上；还包括输出电容器和电子开关，整流器的输出端与电容器的输出端相连或者是与整流器输出端的旁路相连，电源变压器至少有一个附加绕组，除此之外交流电源是以降压变频器形式出现的。装置的具体接线形式见该参考专利的图3，交流电源WQ中包括正直 流降压变频器（开关Q，电感线圈L，二极管D，调节系统PWM），在输入端有直流电压源GQ，在输出端有开关Qa,Qb,Qc和Qd，并且它们是以桥的形式连接，表示每个都为独立的电流逆变器，除此之外还有二极管DCL，就是连接在直流降压变频器输出端和它的输入端上。在这个专利的正文中指出电源是以谐振变频器的形式出现的。 

这个专利中有下列不足之处：当有整流作用的电源变压器数量增加并且连接导线长度过长时，特别是，如果是在由多个高压阀组结构的情况下交流电源WQ会有附加的分布电感。在此时系统中的交流电源WQ会有负载，区别于电压源的特性，当电流逆变器（Qa,Qb,Qc和Qd）极性方向发生改变时电流不能快速的发生变化。而因为直流降压变频器（Q,L,D,PWM）有很高的输出阻抗，它确定了线圈L的电感，部分从直流降压变频器输出端过来的输出电流经过二极管DCL的输入回到了反方向。对于想要交流电源WQ更高效地工作就需要在直流降压变频器上（Q,L,D,PWM）有更高的电压VDC，并且独立电流逆变器上的整流开关Qa,Qb,Qc和Qd要有很低的频率，这样就使整个装置的电源变压器体积增大并且重量也会很大。增大交流电源的功率就会降低它的安全性。当上述独立电流逆变器在有功电感负载条件下工作时，并且电源变压器一次绕组由多个串联连接，高压阀组由若干个构成同时连接导线长度很长的情况下，整流开关Qa,Qb,Qc和Qd上的电磁干扰很大，影响系统中各种电子元件的正常工作。如果在电源上使用谐振变频器，电流经过开关的输出端时数值会很大，经过这些开关元件部分能量在电感与电容之间的谐振转换需要与之相对应的电流进行选择计算。必需要指出的是一个交流电源WQ只能保证一个有整流作用的电源变压器一次侧绕组的串联连接，不能保证在并联连接时若干个动力阀组的正常工作。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种控制功率半导体器件阀组的电源装置，该装置在简化并提高了安全运行的同时，降低了整流损耗以及减小了出现在元器件上干扰，可以用于半导体器件构成的一个高压阀组也可以用于几个高压阀组。 

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：