[发明专利]晶闸管断续电流有效值计算方法及装置

说明书

本发明公开了一种晶闸管断续电流有效值计算方法及装置，该方法包括：检测晶闸管的触发角，其中，触发角为晶闸管上所加交流电信号，在晶闸管接收到触发信号时刻对应的相位角，触发信号为触发晶闸管产生导通电流的信号；在检测到晶闸管的触发角发生变化的情况下，根据虚拟触发角计算晶闸管导通周期内接收到触发信号前的一个时间段内的电流有效值，以及根据晶闸管的触发角计算晶闸管导通周期内接收到触发信号后的一个时间段内的电流有效值，其中，虚拟触发角等于晶闸管上所加交流电信号的角频率与时间的乘积。本发明可以在晶闸管触发角动态变化过程中，实现晶闸管断续电流有效值的平稳过渡。

技术领域

本发明涉及晶闸管领域，尤其涉及一种晶闸管断续电流有效值计算方法及装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

晶闸管作为功率电子器件，能够在高电压、大电流条件下工作。与一般的二极管相比，晶闸管具有可控的单向导电，即可以对导通电流进行控制。单支晶闸管的耐压不够，但通过多支晶闸管串联的方式，可以实现高压、超高压的电流控制技术。由于晶闸管工作过程可以控制，具有以小电流(电压)控制大电流(电压)作用，且具有体积小、重量轻、功耗低、效率高、开关迅速等优点，被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变、调光、调压、调速及变频等电子电路中。

通过晶闸管控制电流，存在一个普遍的问题，就是流过晶闸管的电流是断续的，不是连续的正弦波。由于这一特性，导致计算流过晶闸管电流的有效值，与典型的正弦波电流不一样，随着晶闸管触发角的不同，计算电流有效值的延时也是不同的，最长需要1个完整的电网电压周期，即20ms。

目前，现有技术主要采用如下两种方式计算晶闸管断续电流有效值：

第一种方式，采用RMS公式定义，直接求取断续电流在20ms内的均方根值，以得到断续电流的有效值。具体体，数字处理芯片内部存储20ms的历史数据(相当于一个数据存储窗口)，每次采集到一个新数据，则采用RMS公式定义，计算一次断续电流的有效值。为了实现存储资源的循环利用，每次采集一个新数据，则需要将历史数据抛弃掉，新数据占用老数据的存储位置。这种方式由于必须连续采集20ms的数据，导致计算结果缓慢，具有很大的延时(最大20ms延时)。对于当前快速采集和快速控制的系统来说，这样的算法延时是无法忍受的，使得整个控制系统失去的时效性，从而无法快速完成既定的任务。同时，这种方式由于必须存储信号的历史数据，占用了大量的存储资源，尤其对于多个信号源采集、计算的系统，会造成大量内存资源的浪费。随着数字芯片处理速度的加快，占用存储资源和处理速度成比例增加，这是完全无法忍受的方法。

第二种方式，根据历史数据进行信号周期性外延和扩展，当新数据到达时，直接切换到新数据。这种方式是对第一种方式的扩展，依然没有从根本上解决快速有效值计算的问题。同时由于采用了“直接切换法”，导致输出结果出现跳跃，引入了更多不合理的、难处理的异常数据。特别是当有效值从0％变化到100％的时候，该方案的计算结果会出现严重的错误，从而影响了后续的信号使用。

发明内容

本发明实施例提供一种晶闸管断续电流有效值计算方法，用以解决现有技术中，由于晶闸管触发角的动态变化，使得计算得到的断续电流有效值出现不连续，甚至突变的技术问题，该方法包括：检测晶闸管的触发角，其中，触发角为晶闸管上所加交流电信号，在晶闸管接收到触发信号时刻对应的相位角，触发信号为触发晶闸管产生导通电流的信号；在检测到晶闸管的触发角发生变化的情况下，根据虚拟触发角计算晶闸管在第一时间段内的电流有效值，以及根据晶闸管的触发角计算晶闸管在第二时间段内的电流有效值，其中，虚拟触发角等于晶闸管上所加交流电信号的角频率与时间的乘积，第一时间段为晶闸管导通周期内接收到触发信号前的一个时间段，第二时间段为晶闸管导通周期内接收到触发信号后的一个时间段。