HL-3装置极向场电源环流控制研究 被引量：1

1

作者 姚巨堃 李维斌 +1 位作者 吴一 郑雪 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期249-255,共7页

为了实现HL-3装置等离子体位形控制无死区,不仅需要HL-3装置极向场电源具备四象限有环流运行能力而且具备可控且快速过零的特点。根据HL-3 PF电源的拓扑结构和负载特点,推导了四象限电源的环流数学模型,提出了通过实时调节晶闸管导通角... 为了实现HL-3装置等离子体位形控制无死区,不仅需要HL-3装置极向场电源具备四象限有环流运行能力而且具备可控且快速过零的特点。根据HL-3 PF电源的拓扑结构和负载特点,推导了四象限电源的环流数学模型,提出了通过实时调节晶闸管导通角来实现环流控制的策略。通过PSIM仿真平台搭建了电源有环流控制仿真模型。仿真结果表明,这种控制策略能够在不同控制目标下实现负载电流快速平稳过零且环流区间零点停留时间小于2ms。研究结果为HL-3装置先进位形等离子体放电稳定控制提供了保障。 展开更多

关键词 四象限电源 导通角调制 环流控制

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kA级双阶梯脉冲电源方案设计与分析

2

作者 陈俊宏 肖东华 +4 位作者 熊玉珍 王英翘 陈小昌 宣伟民 戢洋 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期86-92,共7页

托卡马克装置预电离过程中,环向磁场应与电子回旋波频率相匹配,NCST装置现有的电子回旋波频率较低,为了让环向场与已有的电子回旋波频率匹配,提出新的环向场线圈电流产生方案,在原方案的磁场线圈平顶电流产生之前增加一个低电流台阶。回... 托卡马克装置预电离过程中,环向磁场应与电子回旋波频率相匹配,NCST装置现有的电子回旋波频率较低,为了让环向场与已有的电子回旋波频率匹配,提出新的环向场线圈电流产生方案,在原方案的磁场线圈平顶电流产生之前增加一个低电流台阶。回顾NCST球形托卡马克装置环向场线圈电源的原有方案后,设计了全控型和半控型两种方案,从电压电流的高次谐波、电流的可控性和纹波、改动成本和安装便捷性四方面对比两个方案的优缺点,最终选定半控型改造方案。根据现场条件制作电源改造柜,尽量减少对原有电源柜的改动。实际测试结果显示,两个电流台阶衔接正常,低电流台阶宽度可调、幅值可调,满足改造要求。 展开更多

关键词 NCST 球形托卡马克装置 环向场线圈电源 预电离 双阶梯脉冲电流

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用于新能源发电的新型升降压转换器及其控制策略 被引量：3

3

作者 罗朋 陈光浩 +1 位作者 杨东红 郭磊 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期97-105,共9页

针对新能源发电装置输出电压变化大难以实现储能的问题,提出一种基于PI控制器结合前馈控制的新型单管耦合型升降压转换器,通过调节耦合电感的变比灵活调节电压转换比,同时降低了开关器件电压应力,采用无源钳位电路,起到回收漏感能量和... 针对新能源发电装置输出电压变化大难以实现储能的问题,提出一种基于PI控制器结合前馈控制的新型单管耦合型升降压转换器,通过调节耦合电感的变比灵活调节电压转换比,同时降低了开关器件电压应力,采用无源钳位电路,起到回收漏感能量和抑制开关管电压尖峰的作用,与传统升降压转换器相比具有更宽电压转换比,输入电流连续和开关管电压应力小等优势;利用PI控制器结合前馈控制策略实现闭环控制,保证了转换器整个输入电压范围内良好的输入暂态响应。详细分析了转换器的工作原理并推导了转换器稳态特性,将所提转换器与其他单管升降压转换器的各项性能进行比较。推导了转换器的小信号模型,同时利用伯德图验证PI参数设计的正确性,分析了PI控制器结合前馈控制策略的设计过程。最后,搭建了一台额定功率100 W,20~60 V输入、48 V输出的实验样机,通过升压和降压模式下的实验来验证所提转换器的性能,同时验证了PI控制器结合前馈控制策略的可行性,其中升压模式最大效率为97.08%,降压模式最大效率为97.10%。 展开更多

关键词 耦合电感 升降压转换器 小信号模型 PI控制器 前馈控制

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Buck型单开关整合式功率因数校正变换器

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作者 文娅 万宇阳 +2 位作者 刘雪山 肖剑桥 王海东 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期49-56,共8页

传统的Buck功率因数校正PFC(power factor correction)变换器存在谐波电流大的缺点,限制了其应用范围。提出并分析了一种Buck型单开关整合式功率因数校正变换器。该变换器由一个Buck PFC变换器和一个Buck-Boost PFC变换器通过一个开关... 传统的Buck功率因数校正PFC(power factor correction)变换器存在谐波电流大的缺点,限制了其应用范围。提出并分析了一种Buck型单开关整合式功率因数校正变换器。该变换器由一个Buck PFC变换器和一个Buck-Boost PFC变换器通过一个开关管整合而成,简化了控制;同时,采用恒导通时间控制,消除了Buck PFC变换器输入电流的死区;结合Buck和Buck-Boost变换器的优势,在全输入电压范围下可以实现高功率因数和高效率。介绍并分析了该变换器的电路结构、工作原理、稳态特性以及设计思路,最后,搭建了一台56 W的实验样机,验证了分析结果的正确性。 展开更多

关键词 功率因数校正 电流谐波 Buck PFC变换器 整合式

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大功率晶闸管热阻抗分析方法的研究 被引量：42

5

作者 蓝元良 汤广福 +2 位作者 印永华 周孝信 辛玉梅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第19期1-6,共6页

随着柔性交流输电和高压直流输电设备在我国电力系统中应用越来越广泛,以晶闸管为主组成的高电压大电流电子阀等核心技术已成为研究焦点。晶闸管的结温及其变化影响晶闸管的电学特性及其使用寿命,而晶闸管的热阻抗直接影响晶闸管的结温... 随着柔性交流输电和高压直流输电设备在我国电力系统中应用越来越广泛,以晶闸管为主组成的高电压大电流电子阀等核心技术已成为研究焦点。晶闸管的结温及其变化影响晶闸管的电学特性及其使用寿命,而晶闸管的热阻抗直接影响晶闸管的结温,因此,晶闸管的传热特性及其建模方法的研究对于晶闸管及其阀的研制具有很重要的现实意义。论述了现有热阻抗分析及其建模的方法,即试验方法和数学物理方法,分别讨论了它们的建模过程及建模结果一等效热阻抗网络。提出了Foster热阻抗网络转换成Cauer热阻抗网络的"直接恒等法"以及一种通过有限元数字仿真分析晶闸管内部温度场以及求解晶闸管结壳热阻抗的方法,该方法的有效性通过了实测数据的验证。 展开更多

关键词 晶闸管 热阻抗 热阻 有限元方法

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高压大功率晶闸管阀关断的电应力分析 被引量：9

6

作者 李江涛 顾悦 +7 位作者 任子媛 曹辉 郑敏军 赵政 李涛 李征 王琳 李国骏 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期206-210,共5页

由高压大功率晶闸管关断引起的电压应力和电流应力是研究晶闸管电气特性的重要内容。在PSCAD/EMTDC,MATLAB-Simulink等仿真软件中,晶闸管模型是一个理想模型,然而实际上换相关断过程会影响晶闸管的暂态性能。基于常用的晶闸管关断电流... 由高压大功率晶闸管关断引起的电压应力和电流应力是研究晶闸管电气特性的重要内容。在PSCAD/EMTDC,MATLAB-Simulink等仿真软件中,晶闸管模型是一个理想模型,然而实际上换相关断过程会影响晶闸管的暂态性能。基于常用的晶闸管关断电流指数模型,文中以晶闸管5STP34Q5200为例,介绍了基于MATLAB-Simulink的一个实用仿真模型。该晶闸管关断模型考虑了反向恢复电流和电荷的影响,且在直流测试电路中得以验证。此外,文中详尽讨论了正向电流幅值、电流变化率和缓冲回路参数对晶闸管关断电应力的影响,并最终验证了文中所介绍的仿真法对高压大功率晶闸管关断电应力的研究具有一定的有效性。 展开更多

关键词 晶闸管 电应力 关断特性 仿真模型

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用短路发电机进行换流阀故障电流试验 被引量：7

7

作者 胡治龙 许钒 +2 位作者 刘朴 张长春 黄熹东 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期69-73,共5页

阀故障电流试验作为考核换流阀短路电流耐受能力的运行型式试验项目,必须在与实际运行工况最为等价的试验回路上进行。短路发电机系统既能提供阀故障电流试验要求的短路电流,同时又能够在短路电流过零时刻立即提供预期恢复电压,具有较... 阀故障电流试验作为考核换流阀短路电流耐受能力的运行型式试验项目,必须在与实际运行工况最为等价的试验回路上进行。短路发电机系统既能提供阀故障电流试验要求的短路电流,同时又能够在短路电流过零时刻立即提供预期恢复电压,具有较高的等价性,是进行阀故障电流试验的一种理想回路。短路发电机系统进行阀故障电流试验时,先利用阀运行试验合成回路提供换流阀正常工况下的运行条件,在换流阀结温及运行参数满足要求时,通过短路发电机系统模拟实际运行中的突发短路故障,使换流阀流过标准规定的短路故障电流,并承受恢复电压,以考核其故障电流耐受能力。 展开更多

关键词 特高压 晶闸管换流阀 阀故障电流试验 短路发电机系统 预期恢复电压

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一种基于内模控制的三相电压型PWM整流器控制方法 被引量：24

8

作者 宋文祥 尹赟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期94-101,共8页

三相电压型PWM整流器可以减小用电设备对电网的谐波污染并具有比较高的功率因数,因而应用越来越广泛。PWM整流器一般采用双闭环控制,电流内环使用电压前馈解耦型比例积分调节控制。但该方法对整流器准数学模型和参数准确性依赖较强,同... 三相电压型PWM整流器可以减小用电设备对电网的谐波污染并具有比较高的功率因数,因而应用越来越广泛。PWM整流器一般采用双闭环控制,电流内环使用电压前馈解耦型比例积分调节控制。但该方法对整流器准数学模型和参数准确性依赖较强,同时调节器参数繁多导致调试困难。本文将内模控制应用到PWM整流器电流内环控制中,用内模控制器代替传统PI调节器,不需要整流器准确的模型和参数,并能减少系统调节参数,避免重复试验。仿真和实验结果表明,该整流器系统能够保证很高的功率因数和输入电流较好的正弦度,能适应负载和直流母线电压的扰动,电流内环具有很好的跟随和动态性能。 展开更多

关键词 内模控制 PWM整流器 坐标变换 电流内环 解耦控制

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高压直流阀冷系统的除垢工艺 被引量：14

9

作者 邓本飞 孙恒明 曹继丰 《南方电网技术》 2008年第3期73-76,共4页

采用水冷却的高压直流阀冷系统,在正常运行过程中会产生水垢,从而影响阀元件的冷却效果,因此,有必要定期对阀冷系统进行水垢清除。文章根据天广直流工程的实际运行维护经验,研究阀冷系统除垢步骤和工艺要求,形成一套实用而合理的工艺流... 采用水冷却的高压直流阀冷系统,在正常运行过程中会产生水垢,从而影响阀元件的冷却效果,因此,有必要定期对阀冷系统进行水垢清除。文章根据天广直流工程的实际运行维护经验,研究阀冷系统除垢步骤和工艺要求,形成一套实用而合理的工艺流程,为高压直流阀冷系统运行和维护提供有益的借鉴。 展开更多

关键词 水垢 阀冷系统 除垢

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基于UC3842的开关电源输入过压保护电路 被引量：4

10

作者 潘爱先 韦力 赵艳秋 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2007年第5期727-730,共4页

为了实现UC3842构成的开关电源具备输入过压保护功能,使电源避免存在安全隐患,利用UC3842芯片固有的基准电压源提供的电压和TL431,能在设计电气技术指标满足正常使用要求的条件下,可选择耐压相对较低的开关管,设计出电路结构简单、成本... 为了实现UC3842构成的开关电源具备输入过压保护功能,使电源避免存在安全隐患,利用UC3842芯片固有的基准电压源提供的电压和TL431,能在设计电气技术指标满足正常使用要求的条件下,可选择耐压相对较低的开关管,设计出电路结构简单、成本低廉、新颖实用的输入过压保护电路,同时通过实例分析和实验结果表明了该保护电路的可行性。 展开更多

关键词 UC3842 开关电源 输入过压保护电路

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一种转移法消除电流纹波的电路研究 被引量：2

11

作者 张宇翔 张玉垒 +1 位作者 张元涛 郭敏 《郑州大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2013年第4期68-71,共4页

分析了电力电子设备中纹波电流产生的原因,设计了一种新型的通过并联副回路来消除主回路电流纹波的方法,首先阐述其工作原理,并使用PSPICE工具对其仿真验证,然后通过硬件实验验证了该方法的可行性,最后对该方法进行系统分析.

关键词 电流纹波 纹波消除 BUCK变换器 PSPICE模型

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晶闸管直流电机系统的异常暂态研究 被引量：2

12

作者 李娜 刘明光 杨恒 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期37-40,共4页

针对晶闸管直流电机系统电流脉动的特点,对系统异常运行时的暂态过程进行了建模与分析。推导出系统异常运行时暂态过程的数学表达式。以一个实际系统为例,对异常运行时系统的暂态过程进行计算。考虑直流电机磁路的非线性建立了系统的动... 针对晶闸管直流电机系统电流脉动的特点,对系统异常运行时的暂态过程进行了建模与分析。推导出系统异常运行时暂态过程的数学表达式。以一个实际系统为例,对异常运行时系统的暂态过程进行计算。考虑直流电机磁路的非线性建立了系统的动态仿真模型,对异常运行时系统产生的过电流及过电压进行仿真,通过实验对理论及仿真结果进行验证。结果表明,系统异常运行会使回路电流瞬时突增2～3倍,且电机端电压越大、电机运行速度越高,瞬时产生的过电流也就越大。异常运行时变压器原、副边分别会产生高出额定值2～3倍左右的过电压,可能使整流器烧毁、保护电容损坏、绝缘击穿。 展开更多

关键词 直流电机 脉动电流 异常运行 暂态分析 过电压 动态仿真

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晶闸管型互联装置多时间尺度转换等效模型 被引量：2

13

作者 张春朋 姜齐荣 赵争鸣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第14期27-33,共7页

电网的柔性互联受到越来越多的关注。基于晶闸管控制曲折变压器的新型柔性互联装置可用于同步电网的互联、配电网合环运行、电磁环网的柔性解环等等。首先针对系统大时间尺度的动态过程建立了该装置主电路的戴维南等效模型,结合自校正... 电网的柔性互联受到越来越多的关注。基于晶闸管控制曲折变压器的新型柔性互联装置可用于同步电网的互联、配电网合环运行、电磁环网的柔性解环等等。首先针对系统大时间尺度的动态过程建立了该装置主电路的戴维南等效模型,结合自校正插值算法,在大步长的仿真计算时可以保证良好的准确性。进一步针对小时间尺度暂态过程,分别建立基于元件的和基于等效模型的仿真模型,证明了柔性互联装置的有效性和等效模型的正确性。对两种模型分别采用50?s和300?s的步长进行仿真,可知等效模型在两种步长下均具有良好的准确性,且其仿真时长分别仅为基于元件模型仿真时长的约14.5%和10.3%,计算开销显著减小。 展开更多

关键词 柔性互联装置 多时间尺度等效模型 大步长仿真

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基于DSP实现的单相高效整流器 被引量：4

14

作者 李建卓 张军利 《科学技术与工程》 2010年第12期2948-2950,共3页

PWM整流器具有单位功率因数,谐波含量低,能量可逆传送等特点。介绍了单相全桥的高效整流器的电路拓扑结构和工作原理,针对单相电路直流侧二次纹波电压的特征,系统采用纹波电压补偿的方法;对于网侧电流的控制则采用了响应速度较高的定频... PWM整流器具有单位功率因数,谐波含量低,能量可逆传送等特点。介绍了单相全桥的高效整流器的电路拓扑结构和工作原理,针对单相电路直流侧二次纹波电压的特征,系统采用纹波电压补偿的方法;对于网侧电流的控制则采用了响应速度较高的定频滞环电流控制策略。给出了以TMS320F2407为控制芯片的系统硬件和软件实现过程,给出的实现思路对工程实际有一定的指导意义。 展开更多

关键词 PWM整流器 单相全桥电路 纹波电压补偿 定频滞环控制策略

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晶闸管组件瞬态温度场的快速计算 被引量：2

15

作者 丁杰 张平 《电气工程学报》 2016年第12期37-44,共8页

准确计算晶闸管组件的瞬态温度场对提高器件应用的可靠性具有重要意义。为此,讨论了现有晶闸管瞬态热分析和建模方法的特点,提出了一种计算效率和准确性高的方法。通过开发的程序快速计算多种复杂工况下的瞬态温度场,得到了最高温度变... 准确计算晶闸管组件的瞬态温度场对提高器件应用的可靠性具有重要意义。为此,讨论了现有晶闸管瞬态热分析和建模方法的特点,提出了一种计算效率和准确性高的方法。通过开发的程序快速计算多种复杂工况下的瞬态温度场,得到了最高温度变化曲线。计算结果表明网格数量的直接减少可大幅度减少计算资源与时间,对流换热系数插值可以保证边界条件的一致性,模型降阶方法可以在保证计算精度基础上提高计算效率。所述方法可为晶闸管组件的热设计提供理论依据。 展开更多

关键词 晶闸管组件 瞬态温度场 模型降阶 对流换热系数 插值

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三电平PWM整流器控制技术研究 被引量：3

16

作者 裘锦勇 宋文祥 +2 位作者 韩杨 徐琳 陈陈 《水电能源科学》 北大核心 2009年第2期187-190,211,共5页

建立了三电平整流器在d-q同步旋转坐标系统的解耦状态空间方程,采用电压和电流双闭环控制策略,并应用空间电压矢量调制方式进行基于MATLAB/Simulink仿真分析和实验研究。仿真结果表明,该方法具有良好的动稳态性能,控制精度高,确保了电... 建立了三电平整流器在d-q同步旋转坐标系统的解耦状态空间方程,采用电压和电流双闭环控制策略,并应用空间电压矢量调制方式进行基于MATLAB/Simulink仿真分析和实验研究。仿真结果表明,该方法具有良好的动稳态性能,控制精度高,确保了电网侧电流波形正弦化、单位功率因数为1,并能实现能量的双向流动。 展开更多

关键词 三电平空间矢量调制 PWM整流器 功率因数校正 能量回馈

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双反星型整流电路在电解中应用 被引量：4

17

作者 姚广 蒋大明 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期54-56,共3页

为解决目前电解行业普遍采用模拟控制电路带来的参数漂移大、控制策略过于简单、可靠性低等缺点,采用带平衡电抗器的双反星型晶闸管整流电路,使用锁相环技术捕获同步信号以及相应的数字触发装置能有效地跟踪输入信号频率的变化,克服电... 为解决目前电解行业普遍采用模拟控制电路带来的参数漂移大、控制策略过于简单、可靠性低等缺点,采用带平衡电抗器的双反星型晶闸管整流电路,使用锁相环技术捕获同步信号以及相应的数字触发装置能有效地跟踪输入信号频率的变化,克服电网电压波动和畸变的影响,并且能精确地输出晶闸管整流电路所需的移相触发脉冲。实验结果表明:配套运用锁相环技术和数字触发装置提高了控制精度,实现了对整流电流的控制,并可对电解过程进行有效监控。 展开更多

关键词 电解 整流 数字触发

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反向恢复期脉冲作用下高压晶闸管失效分析 被引量：3

18

作者 叶明天 庞磊 +2 位作者 张乔根 陶风波 许建刚 《电力工程技术》 北大核心 2022年第4期135-142,共8页

为提取高压晶闸管反向恢复期内脉冲过程中表征器件状态的特征参量,明确器件失效机理,文中搭建了高压晶闸管反向恢复期脉冲作用实验平台与特性参数测试平台,利用实验平台研究了高压晶闸管在反向恢复期内不同阶段遭受脉冲冲击过程中的特... 为提取高压晶闸管反向恢复期内脉冲过程中表征器件状态的特征参量,明确器件失效机理,文中搭建了高压晶闸管反向恢复期脉冲作用实验平台与特性参数测试平台,利用实验平台研究了高压晶闸管在反向恢复期内不同阶段遭受脉冲冲击过程中的特性参数变化规律,并对退化和失效晶闸管进行拆片分析。结果表明:反向恢复期内脉冲作用下,高压晶闸管退化或失效表现为阻断能力的退化或丧失,由此引起晶闸管漏电流剧增,漏电流可作为表征晶闸管状态变化的特征参量;在反向恢复期初期和中期遭受冲击而失效的器件芯片上可见明显击穿点;在反向恢复期中期遭受冲击且阻断能力退化的器件芯片上可见热应力作用形成的圆斑;在反向恢复期末期遭受冲击而失效的器件芯片边缘与绝缘橡胶相接处可见雪崩击穿闪痕。 展开更多

关键词 高压晶闸管 电压脉冲 反向恢复期 失效分析 特性参数 性能退化

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晶闸管阀高位取能电路研究 被引量：4

19

作者 程宏博 郝润科 +1 位作者 杨文焕 潘宁 《电子测量技术》 2017年第8期37-41,共5页

由于晶闸管耐压等级高,在高压动态无功补偿装置中广泛使用,由晶闸管串联构成的晶闸管阀,是晶闸管控制电抗器(TCR)的核心器件,在高电压下晶闸管阀驱动电路以何种方式获取能量是高压动态无功补偿装置必须考虑的问题。为了增加晶闸管串联... 由于晶闸管耐压等级高,在高压动态无功补偿装置中广泛使用,由晶闸管串联构成的晶闸管阀,是晶闸管控制电抗器(TCR)的核心器件,在高电压下晶闸管阀驱动电路以何种方式获取能量是高压动态无功补偿装置必须考虑的问题。为了增加晶闸管串联运行的可靠性,设计了一种电压电流取能电路,能够满足TCR在各触发角下均能取到能量,给驱动电路供电,实现晶闸管阀高位系统自供电。利用PSPICE软件建立各取能电路仿真模型,仿真结果表明:高位取能电路能够减少开关损耗,提高晶闸管运行效率,而且能向驱动电路提供电能,为晶闸管阀的驱动电路稳定供电提供了理论基础。 展开更多

关键词 晶闸管阀 TCR 取能电路 驱动电路

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脉冲作用下晶闸管反向恢复性能退化研究 被引量：1

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作者 岳珂 庞磊 +3 位作者 陈炫宇 叶明天 张乔根 陶风波 《广东电力》 2019年第11期129-135,共7页

为了研究反向恢复期间重复脉冲电压下晶闸管反向恢复性能的变化规律,建立了脉冲电压下晶闸管反向恢复性能退化特性实验平台,实验研究了脉冲电压波形和脉冲施加时刻参数对晶闸管反向恢复过程的影响。结果表明,反向恢复期内经过2500次脉... 为了研究反向恢复期间重复脉冲电压下晶闸管反向恢复性能的变化规律,建立了脉冲电压下晶闸管反向恢复性能退化特性实验平台,实验研究了脉冲电压波形和脉冲施加时刻参数对晶闸管反向恢复过程的影响。结果表明,反向恢复期内经过2500次脉冲电压冲击后,晶闸管反向恢复性能明显改变,主要表现有:反向恢复时间缩短,反向恢复电荷减少,恢复软度降低;脉冲电压幅度越大,脉冲延迟越短,脉冲电压对反向恢复性能的影响越大;晶闸管反向恢复性能参数的变化与载流子寿命的变化密切相关,即反向恢复期内在脉冲电压重复作用下,载流子复合率增加,其寿命缩短,导致晶闸管反向恢复性能退化。 展开更多

关键词 暂态特性 晶闸管 反向恢复 冲击电压 性能退化

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