一種應(yīng)用于無間隙雷電沖擊電流或電壓發(fā)生器的均壓電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于無間隙雷電沖擊電流或電壓發(fā)生器的均壓電路，包括柵極均壓回路、靜態(tài)均壓回路和動(dòng)態(tài)均壓回路，其中所述柵極均壓回路設(shè)置在絕緣柵雙極型晶體管VT的柵極和發(fā)射極之間，所述靜態(tài)均壓回路和動(dòng)態(tài)均壓回路設(shè)置在絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極和發(fā)射極之間；或者包括柵極均壓回路、靜態(tài)均壓回路和動(dòng)態(tài)均壓回路，其中所述柵極均壓回設(shè)置在可控硅D的柵極和負(fù)極之間，所述靜態(tài)均壓回路和動(dòng)態(tài)均壓回路設(shè)置在可控硅D的正極和負(fù)極之間。本實(shí)用新型有效的對(duì)絕緣柵雙極型晶體管或可控硅的各端進(jìn)行均壓，保障了無間隙雷電沖擊電流發(fā)生器的安全運(yùn)作。
【專利說明】 一種應(yīng)用于無間隙雷電沖擊電流或電壓發(fā)生器的均壓電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種雷電沖擊電流或電壓發(fā)生裝置，具體涉及一種應(yīng)用于無間隙雷電沖擊電流或電壓發(fā)生器的均壓電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著超特高壓輸電工程的發(fā)展，雷電沖擊電流發(fā)生器已成為各高電壓試驗(yàn)室的重要設(shè)備之一，利用雷電沖擊電流發(fā)生器能對(duì)高壓設(shè)備進(jìn)行雷電沖擊電流試驗(yàn)。在試驗(yàn)中沖擊電流波形必須精確，沖擊電流幅值過高容易損壞設(shè)備，沖擊電流幅值過低則達(dá)不到試驗(yàn)?zāi)康摹?br> 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種應(yīng)用于無間隙雷電沖擊電流發(fā)生器的均壓電路，解決目前的無間隙雷電沖擊電流發(fā)生器的在均壓上的不足，以及無電路保護(hù)措施的問題。
[0004]為解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]方案一:一種應(yīng)用于無間隙雷電沖擊電流發(fā)生器的均壓電路，包括柵極均壓回路、靜態(tài)均壓回路和動(dòng)態(tài)均壓回路，其中所述柵極均壓回路設(shè)置在絕緣柵雙極型晶體管VT的柵極和發(fā)射極之間，所述靜態(tài)均壓回路和動(dòng)態(tài)均壓回路設(shè)置在絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極和發(fā)射極之間。
[0006]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述柵極均壓回路主要由相互串接齊納二極管DQ和方向二級(jí)管DF構(gòu)成，其中齊納二極管DQ的負(fù)極連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的發(fā)射極，方向二級(jí)管DF的負(fù)極連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的柵極。
[0007]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述靜態(tài)均壓回路主要由連接在絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極和發(fā)射極之間的電阻RT構(gòu)成；所述動(dòng)態(tài)均壓回路主要由電阻RS和二極管DS并聯(lián)后串接電容CS構(gòu)成，其中二極管DS的正極連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極，所述電容CS的另一端連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的發(fā)射極。
[0008]方案二:一種應(yīng)用于無間隙雷電沖擊電流發(fā)生器的均壓電路，包括柵極均壓回路、靜態(tài)均壓回路和動(dòng)態(tài)均壓回路，其中所述柵極均壓回設(shè)置在可控硅D的柵極和負(fù)極之間，所述靜態(tài)均壓回路和動(dòng)態(tài)均壓回路設(shè)置在可控硅D的正極和負(fù)極之間。
[0009]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述柵極均壓回路主要由相互串接齊納二極管DQ和方向二級(jí)管DF構(gòu)成，其中齊納二極管DQ的負(fù)極連接至可控硅D的負(fù)極，方向二級(jí)管DF的負(fù)極連接至可控硅D的柵極。
[0010]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述靜態(tài)均壓回路主要由連接在可控硅D的正極和負(fù)極之間的電阻RT構(gòu)成；所述動(dòng)態(tài)均壓回路主要由電阻RS和二極管DS并聯(lián)后串接電容CS構(gòu)成，其中二極管DS的正極連接至可控硅D的負(fù)極，所述電容CS的另一端連接至可控硅D的正極。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型有效的對(duì)絕緣柵雙極型晶體管或可控硅的各端進(jìn)行均壓，保障了無間隙雷電沖擊電流發(fā)生器的安全運(yùn)作。
【專利附圖】

【附圖說明】[0012]圖1為一種采用絕緣柵雙極型晶體管的無間隙雷電沖擊電流發(fā)生器電路連接圖。
[0013]圖2為一種采用絕緣柵雙極型晶體管的無間隙雷電沖擊電壓發(fā)生器電路連接圖。
[0014]圖3為一種采用可控硅的無間隙雷電沖擊電流發(fā)生器電路連接圖。
[0015]圖4為一種采用可控硅的無間隙雷電沖擊電壓發(fā)生器電路連接圖。
[0016]圖5為圖1或圖2中本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)電路連接圖。
[0017]圖6為圖3或圖4中本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)電路連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0019]圖1為一種采用絕緣柵雙極型晶體管縮寫IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor)的無間隙雷電沖擊電流發(fā)生器，包括主邊和充電電源相連的供電變壓器T，供電變壓器T的副邊一端接地，另一端連接絕緣柵雙極型晶體管VTO的集電極，絕緣柵雙極型晶體管VTO的發(fā)射極連接依次串接整流器DZ和充電電阻R，再連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極，絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極連接至充電電容C的正極，充電電容C的負(fù)極接地，所述絕緣柵雙極型晶體管VT的發(fā)射極連接至高壓試品ZX的一端，高壓試品ZX的另一端接地，其中所述絕緣柵雙極型晶體管VTO的柵極GO和絕緣柵雙極型晶體管VT的柵極G均連接至驅(qū)動(dòng)電路，本無間隙雷電沖擊電流發(fā)生器中充電電阻R、絕緣柵雙極型晶體管VT和充電電容C相互連接構(gòu)成充放電發(fā)生組，本無間隙雷電沖擊電流發(fā)生器包括至少兩組
充放電發(fā)生組，每組充放電發(fā)生組中的充電電阻R (1......η)均連接至整流器D，絕緣柵雙
極型晶體管VT (I……η)的發(fā)射極均連接至高壓試品ZX的一端，絕緣柵雙極型晶體管VT(1......η)的柵極G (1......η)均連接至驅(qū)動(dòng)電路，充電電容C (1......η)的負(fù)極均接地。
[0020]圖2為一種采用絕緣柵雙極型晶體管縮寫IGBT (Insulated Gate BipolarTransistor)的無間隙雷電沖擊電壓發(fā)生器，包括主邊和充電電源相連的供電變壓器T，供電變壓器T的副邊的一端接地，另一端和絕緣柵雙極型晶體管VTO的發(fā)射極相連，絕緣柵雙極型晶體管VTO的集電極和保護(hù)電阻r串聯(lián)，再連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的發(fā)射極，絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極經(jīng)過放電電阻rt至充電電容C的正極，充電電容C的負(fù)極連接在絕緣柵雙極型晶體管VT的發(fā)射極，所述充電電容C的正極經(jīng)過波前電阻rf后連接至高壓試品ZX的一端，高壓試品ZX的另一端接地，其中所述絕緣柵雙極型晶體管VTO的柵極GO和絕緣柵雙極型晶體管VT的柵極G均連接至驅(qū)動(dòng)電路，所述充電電容C的負(fù)極連接有充電電阻R ;所述絕緣柵雙極型晶體管VT、放電電阻rt、充電電容C、波前電阻rf和充電電阻R相互連接構(gòu)成充放電發(fā)生組，本無間隙雷電沖擊電壓發(fā)生器包括至少兩組依次并
聯(lián)的充放電發(fā)生組:每組充放電發(fā)生組中絕緣柵雙極型晶體管VT (1......η)的發(fā)射極均連
接至前一充放電發(fā)生組的充電電阻R ;每組充放電發(fā)生組中絕緣柵雙極型晶體管VT(1......η)的集電極均連接至前一組充放電發(fā)生組中波前電阻rf (1......η)的末端,高壓試品ZX連接在最后一組充放電發(fā)生組中波前電阻rf (1......η)的末端；每組充放電發(fā)生組中絕緣柵
雙極型晶體管VT (I……η)的柵極G (I……η)均連接至驅(qū)動(dòng)電路。
[0021]如圖3所示，為一種采用可控硅的無間隙雷電沖擊電流發(fā)生器，包括主邊和充電電源相連的供電變壓器Τ，供電變壓器T的副邊一端接地和可控硅DO的輸入端、可控硅DO的輸出端依次串接整流器DZ和充電電阻R，再連接至可控硅D的正極，可控硅D的正極還連接至充電電容C的正極，充電電容C的負(fù)極接地，所述可控硅D的負(fù)極連接至高壓試品ZX的一端，高壓試品ZX的另一端接地，其中所述可控硅DO的柵極GO和可控硅D的柵極G均連接至驅(qū)動(dòng)電路，本無間隙雷電沖擊電流發(fā)生器中充電電阻R、可控硅D和充電電容C相互連接構(gòu)成充放電發(fā)生組，本無間隙雷電沖擊電流發(fā)生器包括至少兩組充放電發(fā)生組，每組
充放電發(fā)生組中的充電電阻R (1......η)均連接至整流器D，可控硅D (1......η)的負(fù)極均
連接至高壓試品ZX的一端，可控硅D (I……η)的柵極G (I……η)均連接至驅(qū)動(dòng)電路，充電電容C (1......η)的負(fù)極均接地。
[0022]圖4為一種采用可控硅的無間隙雷電沖擊電壓發(fā)生器，包括主邊和充電電源相連接的供電變壓器Τ，供電變壓器T的副邊一端接地，另一端和可控硅DO的負(fù)極相連，可控硅DO的正極串接保護(hù)電阻r，再連接至可控硅D的負(fù)極，可控硅D的正極經(jīng)過放電電阻rt至充電電容C的正極，充電電容C的負(fù)極連接在可控硅D的負(fù)極，所述充電電容C的正極經(jīng)過波前電阻rf后連接至高壓試品ZX的一端，高壓試品ZX的另一端接地，其中所述可控硅DO的柵極GO和可控硅D的柵極G均連接至驅(qū)動(dòng)電路，所述充電電容C的負(fù)極連接有充電電阻R ;所述可控硅D、放電電阻rt、充電電容C、波前電阻rf和充電電阻R相互連接構(gòu)成充放電發(fā)生組，本無間隙雷電沖擊電壓發(fā)生器包括至少兩組依次并聯(lián)的充放電發(fā)生組:每組充放
電發(fā)生組中可控硅D (1......η)的負(fù)極均連接至前一充放電發(fā)生組的充電電阻R ;每組充放
電發(fā)生組中可控硅D (1......η)的正極均連接至前一組放電發(fā)生組中波前電阻rf (1......η)的末端，高壓試品ZX連接在最后一組放電發(fā)生組中波前電阻rf (1......η)的末端；每組
充放電發(fā)生組中可控硅D (I……η)的柵極G (I……η)均連接至驅(qū)動(dòng)電路。
[0023]圖5示出了本實(shí)用新型一種應(yīng)用于采用絕緣柵雙極型晶體管的無間隙雷電沖擊電流或電壓發(fā)生器的均壓電路的一個(gè)實(shí)施例:一種應(yīng)用于無間隙雷電沖擊電流或電壓發(fā)生器的均壓電路，包括柵極均壓回路、靜態(tài)均壓回路和動(dòng)態(tài)均壓回路，其中所述柵極均壓回路設(shè)置在絕緣柵雙極型晶體管VT的柵極和發(fā)射極之間，所述靜態(tài)均壓回路和動(dòng)態(tài)均壓回路設(shè)置在絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極和發(fā)射極之間。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型一種 應(yīng)用于無間隙雷電沖擊電流或電壓發(fā)生器的均壓電路的另一個(gè)實(shí)施例，所述柵極均壓回路主要由相互串接齊納二極管DQ和方向二級(jí)管DF構(gòu)成，其中齊納二極管DQ的負(fù)極連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的發(fā)射極，方向二級(jí)管DF的負(fù)極連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的柵極。可以利用齊納二極管鉗位的作用對(duì)絕緣柵雙極型晶體管VT的電壓進(jìn)行控制。
[0025]柵極均壓回路的原理是:當(dāng)絕緣柵雙極型晶體管VT的電壓低于齊納二極管DQ的鉗位電壓時(shí)，控制電路不動(dòng)作；一旦絕緣柵雙極型晶體管VT的電壓高于齊納二極管DQ電壓，齊納二極管DQ被擊穿，額外電壓將被加到柵極，使絕緣柵雙極型晶體管VT趨于導(dǎo)通，從而降低端電壓。
[0026]根據(jù)本實(shí)用新型一種應(yīng)用于無間隙雷電沖擊電流或電壓發(fā)生器的均壓電路的另一個(gè)實(shí)施例，所述靜態(tài)均壓回路主要由連接在絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極和發(fā)射極之間的電阻RT構(gòu)成；所述動(dòng)態(tài)均壓回路主要由電阻RS和二極管DS并聯(lián)后串接電容CS構(gòu)成，其中二極管DS的正極連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極，所述電容CS的另一端連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的發(fā)射極。
[0027]靜態(tài)均壓回路可以通過每個(gè)器件兩端并聯(lián)一個(gè)均壓電阻來實(shí)現(xiàn)靜態(tài)電壓均衡。在集電極與發(fā)射極兩端并聯(lián)一定阻值的電阻RT，當(dāng)兩個(gè)IGBT串聯(lián)時(shí)，RT取值為IGBT關(guān)斷電
阻值Roff。
[0028]計(jì)算公式
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于無間隙雷電沖擊電流或電壓發(fā)生器的均壓電路，其特征在于:包括柵極均壓回路、靜態(tài)均壓回路和動(dòng)態(tài)均壓回路，其中所述柵極均壓回路設(shè)置在絕緣柵雙極型晶體管VT的柵極和發(fā)射極之間，所述靜態(tài)均壓回路和動(dòng)態(tài)均壓回路設(shè)置在絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極和發(fā)射極之間；所述柵極均壓回路由相互串接齊納二極管DQ和方向二級(jí)管DF構(gòu)成，其中齊納二極管DQ的負(fù)極連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的發(fā)射極，方向二級(jí)管DF的負(fù)極連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的柵極；所述靜態(tài)均壓回路由連接在絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極和發(fā)射極之間的電阻RT構(gòu)成；所述動(dòng)態(tài)均壓回路由電阻RS和二極管DS并聯(lián)后串接電容CS構(gòu)成，其中二極管DS的正極連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極，所述電容CS的另一端連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的發(fā)射極。
2.一種應(yīng)用于無間隙雷電沖擊電流或電壓發(fā)生器的均壓電路，其特征在于:包括柵極均壓回路、靜態(tài)均壓回路和動(dòng)態(tài)均壓回路，其中所述柵極均壓回設(shè)置在可控硅D的柵極和負(fù)極之間，所述靜態(tài)均壓回路和動(dòng)態(tài)均壓回路設(shè)置在可控硅D的正極和負(fù)極之間；所述柵極均壓回路由相互串接齊納二極管DQ和方向二級(jí)管DF構(gòu)成，其中齊納二極管DQ的負(fù)極連接至可控硅D的負(fù)極，方向二級(jí)管DF的負(fù)極連接至可控硅D的柵極；所述靜態(tài)均壓回路由連接在可控硅D的正極和負(fù)極之間的電阻RT構(gòu)成；所述動(dòng)態(tài)均壓回路由電阻RS和二極管DS并聯(lián)后串接電容CS構(gòu)成，其中二極管DS的正極連接至可控硅D的負(fù)極，所述電容CS的另一端連接至可控娃D(zhuǎn)的正極。
【文檔編號(hào)】H02M1/32GK203537264SQ201320549478
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】李建明, 羅濤, 陳少卿, 張榆 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院