[发明专利]一种晶闸管两端电压变化率检测电路

说明书

本发明公开了一种晶闸管两端电压变化率检测电路，包括串联后跨接在晶闸管T两端的电容Ct和采样电阻Rt，还包括并联在采样电阻Rt两端的保护模块、信号调理模块和dv/dt检测及信号发送模块；dv/dt检测及信号发送模块实现对晶闸管T两端dv/dt的检测及超标报警信号输出；保护模块实现对信号调理模块和dv/dt检测及信号发送模块的过电压保护及大电流的旁路，信号调理模块实现对dv/dt检测及信号发送模块输出的报警信号的调理，使报警信号的脉冲宽度大于外围控制设备的最小可识别脉宽。本发明的检测电路原理简单，动作迅速可靠，可用来保护晶闸管因过高的dv/dt导致的损害。

技术领域

本发明涉及电子电力器件控制与保护领域，具体涉及一种晶闸管两端电压变化率检测电路。

背景技术

在晶闸管关断状态下，当晶闸管两端电压变化率(dv/dt)大于一定值时，由于门极结电容的存在，可能产生足够大的门极电流，导致晶闸管误开通，进而导致所在装置工作异常。在晶闸管关断期间，由于反向恢复电荷的存在，晶闸管电流减小为零后会继续反向流动，这一过程被称为晶闸管器件的反向恢复期，如果反向恢复期内晶闸管上的正向电压上升率过高，将损坏晶闸管。为避免以上两种情况的出现，必须对晶闸管两端dv/dt进行检测，并根据检测结果采取相应的保护措施。

国内外在晶闸管器件应用过程中，通常采取在晶闸管两端并联阻容吸收回路来降低晶闸管两端dv/dt，但这样会增加阻容吸收回路容量，增加晶闸管器件整体损耗，而且抑制dv/dt能力有限。

发明内容

本发明的目的是提出一种晶闸管两端电压变化率检测电路，实现对晶闸管工作期间两端dv/dt的实时检测，当dv/dt值超过预设定值时给出报警信号。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种晶闸管两端电压变化率检测电路，包括串联后跨接在晶闸管T两端的电容Ct和采样电阻Rt，还包括并联在采样电阻Rt两端的保护模块、信号调理模块和dv/dt检测及信号发送模块；dv/dt检测及信号发送模块实现对晶闸管T两端dv/dt的检测及超标报警信号输出；保护模块实现对信号调理模块和dv/dt检测及信号发送模块的过电压保护及大电流的旁路，信号调理模块实现对dv/dt检测及信号发送模块输出的报警信号的调理，使报警信号的脉冲宽度大于外围控制设备的最小可识别脉宽。

作为本发明的一种改进，所述的dv/dt检测及信号发送模块包括比较器A2、MOS管T2和发光二级管D1；比较器A2输入端正极与采样电阻Rt上端连接，比较器A2输入端负极接阙值输入电压RefL，比较器A2输出端与MOS管T2门极相连，MOS管T2的D端经发光管二级D1与采样电阻Rt上端连接，MOS管T2的S端与采样电阻Rt下端连接。

进一步地，所述的发光管二级D1与采样电阻Rt上端之间还串接有电阻R2，用于限制流过发光二极管D1的电流。

作为本发明的一种改进，所述的保护模块采用瞬态过电压抑制器件，例如压敏电阻Rv或双向TVS管。

作为本发明的一种改进，所述的信号调理模块包括比较器A1、MOS管T1、电阻R1和电容C1；比较器A1输入端正极与采样电阻Rt上端连接，比较器A1输入端负极接阙值输入电压RefH，比较器A1输出端与MOS管T1门极相连，MOS管T1的D端经电阻R1和电容C1组成的并联电路与采样电阻Rt上端连接，MOS管T1的S端与采样电阻Rt下端连接。

本发明的有益效果是：本发明的晶闸管两端电压变化率检测电路无需额外的供电电源回路，基本原理简单可靠，使用的器件极少，能广泛应用于各类晶闸管阀的dv/dt保护，尤其适用于超高电位需要足够绝缘水平的应用场合，例如高压直流输电直流阀体晶闸管级或晶闸管阀段的反向恢复期dv/dt保护。

附图说明

图1是本发明的晶闸管两端电压变化率检测电路原理框图；

图2是本发明的晶闸管两端电压变化率检测电路一种实例图。