[发明专利]晶闸管电流有效值计算方法、装置及晶闸管触发控制系统

说明书

本发明公开了一种晶闸管电流有效值计算方法、装置及晶闸管触发控制系统，该方法包括：每隔固定的时间间隔，向晶闸管触发电路发送一次触发角命令，并在每次向晶闸管触发电路发送触发角命令的情况下，执行如下步骤：判断当前晶闸管两端电压所对应时刻是否超过晶闸管触发时刻；若当前晶闸管两端电压所对应时刻未超过晶闸管触发时刻，则控制晶闸管触发电路锁定触发角命令，并启动定时器，使得晶闸管触发电路在定时器到达定时时刻的情况下，向晶闸管发送触发脉冲信号并反馈实际触发角；获取晶闸管触发电路反馈的实际触发角，并根据实际触发角计算晶闸管的电流有效值。本发明能够精确触发晶闸管，提高晶闸管电流有效值计算的时效性。

技术领域

本发明涉及晶闸管领域，尤其涉及一种晶闸管电流有效值计算方法、装置及晶闸管触发控制系统。

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，具有可控单向导电的特性，与二极管不同的是，晶闸管能够对导通电流进行控制。虽然单支晶闸管的耐压较低，但可通过多支晶闸管串联的方式，实现高压，甚至超高压的电流控制。由于晶闸管能在高电压、大电流条件下工作，且工作过程可控，被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。另外，由于晶闸管具有以小电流(电压)控制大电流(电压)作用，并具有体积小、重量轻、功耗低、效率高、开关迅速等优点，被广泛用于无触点开关、可控整流、逆变、调光、调压、调速等方面。

由于晶闸管实现导通电流控制采用的手段是调节晶闸管的触发角，随着晶闸管触发角的不同，晶闸管导通电流不同，使得计算得到的晶闸管的电流有效值也不同。

目前，现有技术中，采用电流有效值RMS的定义，直接求取晶闸管断续电流在一个电网电压周期(即20ms)内的均方根值，作为晶闸管断续电流的有效值。由于数字处理芯片要求在芯片内部存储一个电网电压周期(即20ms)的历史电流数据，相当于一个数据存储窗口。每次采集到一个新数据，则将最早的数据清除，使得新数据占用旧数据的存储位置，实现存储资源的循环利用。每次采集到一个最新数据，就采用RMS公式定义，计算一次断续电流的有效值。由于这种方式需要采集一个电网电压周期内的电流数据后，才能计算一次晶闸管电流有效值，存在如下两点不足：

第一，计算结果缓慢，具有较大时延(最大20ms时延)。对于当前快速采集和快速控制的系统来说，这种时延是无法满足要求的，会使得整个控制系统失去时效性，从而无法快速完成既定的任务。

第二，占用大量存储资源。由于计算一次晶闸管电流有效值，需要存储一个电网电压周期内的电流数据，使得存储资源被占用。尤其是对于多个信号源采集的计算系统，会导致大量内存资源的浪费。另外，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，会限制芯片的发展。

发明内容

本发明实施例提供一种晶闸管电流有效值计算方法，用以解决现有技术中，采用电流有效值定义计算晶闸管电流有效值，由于这种方式需要采集一个电网电压周期内的电流数据后，才能计算一次晶闸管电流有效值，导致系统存储资源浪费且时效性差的技术问题，该方法包括：每隔固定的时间间隔，向晶闸管触发电路发送一次触发角命令，其中，触发角命令中包含一个预设触发角，预设触发角用于确定晶闸管触发电路向晶闸管发送触发脉冲信号的触发时刻；在每次向晶闸管触发电路发送触发角命令的情况下，执行如下步骤：判断当前晶闸管两端电压所对应时刻是否超过晶闸管触发时刻，其中，晶闸管触发时刻等于预设触发角的触发角等效时刻与一个时间间隔的差值；若当前晶闸管两端电压所对应时刻未超过晶闸管触发时刻，则控制晶闸管触发电路锁定接收到的触发角命令，并启动晶闸管触发电路内的定时器；其中，晶闸管触发电路在定时器到达定时时刻的情况下，向晶闸管发送触发脉冲信号并反馈实际触发角，定时时刻等于触发角等效时刻与晶闸管两端电压所对应时刻的差值；获取晶闸管触发电路反馈的实际触发角，并根据实际触发角通过如下公式计算晶闸管的电流有效值：