一種igct整流器的過流保護的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及整流器的過流保護，具體為一種IGCT整流器的過流保護的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]集成門極換向晶閘管IGCT具有耐壓高、通電電流大、可靠性高、損耗低、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點的大功率電力電子器件，但是受限于IGCT的固有特性，在應(yīng)對短路故障等導(dǎo)致異常大電流的工況時，需進(jìn)行快速的保護響應(yīng)，否則當(dāng)電流超出最大可關(guān)斷電流后再執(zhí)行關(guān)斷保護動作，將導(dǎo)致IGCT器件損壞。同時，在系統(tǒng)電流不超過允許的過載曲線時，過流保護系統(tǒng)不應(yīng)誤動作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種當(dāng)系統(tǒng)故障電流過大，也能夠避免對IGCT造成損壞的IGCT整流器的過流保護的方法和裝置。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種IGCT整流器的過流保護的方法，接收多路不同時延采集的整流器的電流信號；根據(jù)各路采集的電流信號與對應(yīng)閾值進(jìn)行比較的結(jié)果，在時序上形成多級保護。
[0006]優(yōu)選的，多路不同時延采集的整流器的電流信號分別通過電流調(diào)理電路和短路保護電路板中的光耦芯片采集得到。
[0007]進(jìn)一步，通過電流調(diào)理電路采集的整流器的電流信號的值與設(shè)定的第一級保護閾值比較；如果大于，則延時后發(fā)出IGCT的關(guān)斷信號；其中，第一級保護閾值為IGCT整流器額定電流的1.2倍至2倍之間的數(shù)值。
[0008]再進(jìn)一步，通過電流調(diào)理電路采集的整流器的電流信號的值與設(shè)定的第二級保護閾值比較；如果大于，則發(fā)出IGCT的關(guān)斷信號；其中，第二級保護閾值為IGCT整流器額定電流的2倍至IGCT的最大可關(guān)斷電流值之間的數(shù)值。
[0009]再進(jìn)一步，通過光耦芯片采集的整流器的電流信號的值與設(shè)定的第三級保護閾值比較；如果大于，則通過設(shè)置的處理芯片接受故障電平翻轉(zhuǎn)信號并發(fā)出IGCT的開通信號；其中，第三級保護閾值等于或略小于IGCT的最大可關(guān)斷電流值。
[0010]再進(jìn)一步，每路采集的電流信號包括兩個支路；每個支路的電流信號的值分別用于后續(xù)與對應(yīng)閾值的比較；其中一個支路用于采集IGCT整流器中電源側(cè)的輸入電流值；另一個支路用于采集IGCT整流器中母線直流電流值。
[0011]再進(jìn)一步，采用DSP處理芯片執(zhí)行含有第一級保護閾值的比較步驟以及相應(yīng)保護操作的步驟；
[0012]采用CPLD或FPGA處理芯片執(zhí)行含有第三級保護閾值的比較步驟或同時含有第二級保護閾值和第三級保護閾值的比較步驟，并執(zhí)行相應(yīng)的保護操作的步驟。
[0013]—種IGCT整流器的過流保護裝置，包括多路光耦芯片的短路保護電路板，用于采集多路基于IGCT的H橋整流器電流信號；電流調(diào)理電路，用于采集多路基于IGCT的H橋整流器電流信號；第一芯片，用于根據(jù)連接的多路光耦芯片和電流調(diào)理電路采集的電流信號，發(fā)出保護控制信號；第二芯片，用于根據(jù)連接的電流調(diào)理電路采集的電流信號，發(fā)出保護控制信號；其中，所述第一芯片和第二芯片發(fā)出的保護控制信號的響應(yīng)時間不同。
[0014]優(yōu)選的，第一芯片為CPLD芯片或FPGA芯片；所述第二芯片為DSP芯片。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0016]本發(fā)明基于IGCT的H橋整流器的過流保護，分別通過電流調(diào)理電路和短路保護電路板的不同硬件采集部件設(shè)置，形成不同的采集時間；還通過不同處理能力和響應(yīng)速度的芯片，對不同的采集信號的對比操作進(jìn)行執(zhí)行，進(jìn)而形成不同時延的響應(yīng)操作，從而在時序上形成保護。
[0017]進(jìn)一步的，利用不同支路對IGCT整流器中不同類別的電流值進(jìn)行采集，分別與不同層級的閾值進(jìn)行比較，適用范圍廣，工作穩(wěn)定可靠。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明實施例中所述的流程圖。
[0019]圖2是本發(fā)明實施例中所述的裝置結(jié)構(gòu)的框圖；
[0020]圖3是本發(fā)明實施例中H橋的IGCT的結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖4是本發(fā)明實施例中短路保護電路板中的光耦芯片的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖5是本發(fā)明實施例中電流調(diào)理電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。
[0024]參見圖1，本發(fā)明的實施例提供一種IGCT整流器的過流保護的方法，包括:
[0025]Sll:接收多路不同時延采集的整流器的電流信號；
[0026]S12:根據(jù)各路采集的電流信號與對應(yīng)的閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，在時序上形成多級保護。
[0027]通過上述的實施例中的方案，通過多路采集的電流信號與閾值的比較，形成多路不同時延的電路保護。在多路的信號中，包括響應(yīng)時間比較快的通過光耦芯片采集的整流器的電流信號；還包括通過電流調(diào)理電路采集的整流器的電流信號。
[0028]相應(yīng)的，比較的閾值，以及比較后的保護也不相同。
[0029]采集的信號為通過電流調(diào)理電路采集的整流器的電流信號；比較過程包括:將通過電流調(diào)理電路采集的整流器的電流信號的值與設(shè)定的第二級保護閾值比較:如果大于，則發(fā)出IGCT的關(guān)斷信號；其中，所述第二級保護閾值為所述IGCT組成的整流器系統(tǒng)的額定電流的2倍值至IGCT的最大可關(guān)斷電流值之間的數(shù)值。
[0030]采用通過光耦芯片采集的整流器的電流信號的值與設(shè)定的第三級保護閾值比較；如果大于，則通過第一芯片接受的故障電平翻轉(zhuǎn)信號并發(fā)出IGCT的開通信號；其中，所述第三級保護閾值等于或者略小于所述IGCT的最大可關(guān)斷電流值。
[0031]上述的后兩路電流信號，通過不同的硬件采集部件，形成不同的采集時間，進(jìn)而形成不同時延的響應(yīng)操作，從而在時序上形成保護。
[0032]優(yōu)選地，還可以通過不同的處理能力的芯片執(zhí)行保護操作，從而進(jìn)一步形成時序上的保護。
[0033]參見圖2，本優(yōu)選實施例，還可加入多塊不同處理能力的芯片，進(jìn)而形成多級響應(yīng)時間的保護方案。在圖2中，采用兩塊芯片，例如，第一芯片采用CPLD或FPGA芯片執(zhí)行含有第三級保護閾值的比較，并執(zhí)行相應(yīng)的保護操作，還可以同時執(zhí)行含有第二級保護閾值的比較和第三級保護閾值的比較，并執(zhí)行相應(yīng)的保護操作。
[0034]第二芯片采用采用DSP芯片執(zhí)行比