[发明专利]一种IGCT换流器模块的高位自取能电源设计方法

说明书

本发明公开了一种IGCT换流器模块的高位自取能电源设计方法，该方法包括：确定模块内供电形式；确定电源隔离电压；确定电源输出功率；根据确定的所述模块内供电形式、电源隔离电压、电源输出功率，设计控制侧供电电源。通过该方法，一方面，当直流电容施加电压UDC，弱电侧与模块任一部位电压差值均不大于UDC/2，有利于避免局部放电，减小绝缘间隔，促进模块紧凑化；另一方面，减少了供电电源的隔离输出路数，有助于供电电源低成本、高可靠性、小型化的设计。

技术领域

本发明属于电源设计领域，特别涉及一种IGCT换流器模块的高位自取能电源设计方法。

背景技术

在换流器场景中，由于电磁环境复杂，模块所有的弱电设备(例如器件驱动、就地板、传感器等)都需要连接模块中一固定电位(例如直流电容负极、直流电容中性点)作为其参考地(以下简称接地)，进而加设电磁干扰屏蔽与保护。

在ICGT换流器模块(例如半桥模块、全桥模块、二极管箝位三电平模块)中，由于IGCT采用集成门极驱动设计，其弱、强电侧具有复杂的电气连接关系，没有隔离，会将强电侧的电位引入弱电侧，在弱电侧供电、接地时，可能导致电位冲突，引起短路。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种IGCT换流器模块的高位自取能电源设计方法，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种IGCT换流器模块的高位自取能电源设计方法，该方法包括：确定模块内供电形式；确定电源隔离电压；确定电源输出功率；根据确定的所述模块内供电形式、电源隔离电压、电源输出功率，设计控制侧供它它源。

进一步的，所述确定模块内供电形式，包括：根据模块电压等级与接地方案，确定模块内供电形式；

所述确定电源隔离电压，包括：

根据模块额定电压，确定电源隔离电压；

所述确定电源输出功率，包括：

根据各个IGCT驱动功率，确定电源输出功率，其中，IGCT为压装封装集成栅极换向晶闸管。

进一步的，所述确定模块内供电形式，包括：方案a和/或方案b；所述方案a为供电电源提供N+1路隔离供电方案，其中，N表示模块内IGCT数量，对于半桥模块：N＝2，对于全桥模块：N＝4；所述方案b为供电电源提供N路隔离供电方案。

进一步的，所述方案a的结构电路，包括：供电电源，所述供电电源分别为IGCTT1中的驱动、IGCTT2中的驱动、控制测量设备供电；所述IGCTT1与二极管D1并联；所述IGCTT2与二极管D2并联；所述IGCTT1、二极管D1的并联部分与所述IGCTT2、二极管D2的并联部分串联；所述IGCTT1与所述二极管D1并联部分分别与二极管Ds、电抗器Ls的一端连接；所述二极管Ds的一端分别与电阻Rs、电容Cs的一端连接；所述电阻Rs分别与所述电抗器Ls、电阻RM、电容C0的一端连接；所述电抗器Ls分别与所述电阻RM、电容C0的一端连接；所述电阻RM的一端分别与所述电容C0、电阻RN的一端连接；所述电阻RM和电阻RN相连的一端接地；所述IGCTT2、二极管D2的并联部分一端分别与所述电容Cs、电容C0、电阻RN的一端连接；所述电阻Rs的一端与所述电容Cs的一端连接。