[发明专利]一种顺串二极管电流源型变换器的吸收电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率管的吸收电路，尤其是涉及一种顺串二极管电流源型变换器的吸收电路。属电能变换领域技术。

背景技术

顺串二极管的电流源型变换器有着输出电流直接可控，限流能力强，和内在的短路保护等优点，在电能变换技术领域的作用和地位越来越高。这种变换器功率电路中一般采用IGBT等功率开关管。由于线路中存在寄生电感，在变换器强迫换流时开关管上会产生比较大的尖峰电压，影响开关管的使用寿命甚至损坏开关管，为提高开关管工作的可靠性和系统的效率，通常需要采用吸收电路。

目前常用的吸收电路有三种：C型吸收电路，RC型吸收电路和RCD型吸收电路，如图1所示。C型吸收电路的缺点是容易与电感产生振荡。RC型吸收电路的缺点是容易产生过冲电压，而且由于电阻的存在，会影响吸收速度，且损耗也较大。RCD吸收电路的缺点是所用的器件较多，消耗的能量也较多。

因此，需要寻求一种能吸收开关管上的尖峰电压，并且较好的防止电路的振荡，又能在一定程度上简化电路结构减小元器件数量，减少电路的损耗，具有高可靠性的新型吸收电路。

发明内容

1、发明目的

本发明的目的在于克服现有技术不足而提供一种新型的电流源型变换器吸收电路，解决传统吸收电路易产生振荡、电路结构复杂、损耗较大等不足。

2、技术方案

为达到上述的发明目的，本发明的顺串二极管电流源型吸收电路包括电容和二极管充电吸收回路和电容电阻放电回路。充电时电容只吸收对应开关管上的尖峰电压，放电时结合另外的桥臂上的电容一起放电。

3、有益效果

本发明的顺串二极管电流源型变换器吸收电路与传统的三种典型吸收电路比较，有以下优点：(1)与C型吸收电路相比，几乎不会产生振荡，吸收更加可靠；(2)与RC电路相比，充电时间更快，所用的电阻更少，损耗变小；(3)与RCD电路相比，电路结构更为简单、元器件数更少，复杂度降低，可靠性增加。

附图说明

图1是本发明的背景技术中传统吸收电路拓扑。

图2是本发明的单相电流型PWM整流器加上本发明的吸收电路的拓扑。

图3是本发明的尖峰电压产生说明示意图。

图4是本发明中开关转换过程中的等效电路图。

图5是本发明中正偏状态时电容电压的波形示意图。

图1中：(a)为C型吸收电路，(b)为RC型吸收电路，(c)为RCD型吸收电路；图2中：电源电压e_s为交流电源，网侧有LC滤波器，R₁、C₁、D₁、C₃、D₃共同组成上桥臂的吸收电路，同理下桥臂也有相同结构的吸收电路；图3中：L_n为线路的寄生电感；图4中：(a)为T₁导通时的等效电路，(b)为T₃导通时的等效电路，这里考虑到IGBT自带的反并联二极管；图5中：由上到下分别为：开关管T₁的驱动信号；开关管T₃的驱动信号；电容C₁上的电压波形；电容C₃上的电压波形(设此时电源电压e_s＝+U_AB)。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步描述。