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CN1123113C - 整流器电路 - Google Patents

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Abstract

整流器电路，包括一个整流器，一个级间耦合回路和一个与其相连的反相器。为在发生故障和过电压时保护该电路，在整流器的两个半波整流器之间设置了一个保护电路，特别是包括压敏电阻器的电路。

Description

整流器电路
技术领域
本发明属于功率电子器件领域，本发明涉及一种具有整流器，特别是12-脉动图形整流器的整流器电路。并且具有如后文所述的、设置在级间耦合回路后面的反相器。
背景技术
所述类型的整流器电路包括一个整流器，特别是一个12-脉动图形整流器，并且该整流器向一个直流电压级间耦合回路供电。所述整流器包括一个第一半波整流器，它与交流电网的星形电路相连，还包括一个第二半波整流器，它与所述交流电网的三角形电路相连。在半波整流器上可接有一个直流电压级间耦合回路，该电路例如向一个连接在后面的反相器供电。通过采用12脉动图形整流可以得到一个波动极低的直流电压。在所述直流电压级间耦合回路的后面设置了一个反相器，例如一个三点式反相器。这种电路的器件必须考虑对不同的整流器、电网或反相器的故障加以保护。特别是级间耦合回路的电容不得过载。当整流器的某个半导体损坏时，必须将连带损失限制在最小程度。同样这也适用于反相器半导体器件的损坏。最后该电路还应当能够承受异常高的电网超压，而不发生损坏。
发明内容
本发明的任务是，提供一种整流器电路，它可以在上述整流器、电网或反相器出现故障时得到可靠的保护。该任务的解决方案是，在两个半波整流器和直流电压级间耦合回路的中间电位之间接有一个保护电路。
本发明的核心是，在整流器的两个半波整流器和直流电压级间耦合回路的电位之间设置一个保护电路。
一个实施例的特征是，保护电路具有限压器件，特别是压敏电阻器或者类似的器件。所述限压器件可以分别接通和切断。
附图说明
本发明的其他有利的实施例由相应的从属权利要求给出。下面对照附图对本发明的实施例作进一步的说明。
图1表示本发明的电路图。
具体实施方式
在图中所使用的标记汇总在标记一览表中。原则上图中相同的元件采用相同的标记。
图1表示的是本发明的一个实施例的电路图。在图的右侧是一个三点式反相器9，它由一个12脉动整流器1、2经一个具有正极5、负极6和中间电位接点8的级间耦合回路4供电。级间耦合回路4特别包括电容组C1、C2，并且反相器9通过一个开关网络在出现过高的电流或电压峰值时受到保护。整流器包括两个半波整流器1和2，其中的第一个与交流电网3的星形接法相连，而第二个则与交流电网的三角形接法相连。整流器具有公知的12脉动图形。反相器9除了包括半导体开关如GTO外，还包括一个具有两个限流扼流圈Ls1、Ls2的开关网络，两个电阻Rs1、Rs2，两个开关二极管Vcl1、Vcl2和两个开关电容Ccl1、Ccl2。
根据本发明，在两个半波整流器1、2和中间电位接点8之间设置了一个保护电路7。该保护电路包括限压器件V1、V2、V3，特别是以压敏电阻器的形式。第一个限压器件V1的一端与第一半波整流器1相连，另一端与一个共同的连接点10相连。第二个限压器件V2的一端与第二半波整流器相连，另一端与所述共同的连接点10相连。第三个限压器件V3的一端与中间电位接点8相连，并且另一端与所述共同的连接点10相连。第一和第二限压器件V1和V2可以接通和切断，例如通过一个为此而并联的开关S1或S2。
本发明的工作原理如下：
1_级间耦合回路的充电过程：
保护电路能可靠地防止直流电压级间耦合回路4的电容组C1、C2出现所不希望的过度充电。充电的过程如下：
—电网主开关(未画出)闭合。开关S1和S2保持打开，直到级间耦合回路电压Uzk稳定地起振。该电压明显小于空载电压Uzk0，如果限压器V1和V2设计正确的话。
—开关S1闭合。级间耦合回路电压Uzk1升高，但是未达到空载电压Uzk10，因为限压器V3起到限制作用。
—S1打开并且S2关闭。级间耦合回路电压Uzk2升高，但是未达到空载电压Uzk20，因为限压器V3起到限制作用。
—S1重新关闭。级间耦合回路电压仅仅超出阈值电压很少，如果V3设计适当的话。
2、某个整流二极管失效：
当某个整流二极管失效时，保护电路可防止出现危险的连带故障，因为限压器V3可限制出现的短路电流。这样可防止损坏的半导体管超出极限负荷值。为了避免相邻的整流器继续损坏，短路路径内的漏感必须相互抵消。即便失效情况没有被调节或控制装置发现，也能保证实现保护功能。
3、反相器内的半导体失效：
反相器内的半导体失效时，会导致一半级间耦合回路4(如C1)发生短路，此时保护电路可防止出现危险的后果。其保护方式是，开关S1和S2在确认了失效后立即打开。打开必须在失效时刻发生后的几个毫秒内完成在对应的半波级间耦合回路电容，如C1放电后，V1对限流扼流圈Ls1内的电流建立提供一个负电压。通过有针对地设计V1，可首先实现对所有出现短路电流的半导体进行超载限荷。
在上述情况中，反相器9内只有一个短路电流。此时电网3经半波整流器1将短路电流送入短路路径，直到电网的保险分离或主开关打开为止。为了降低限压器件V1的耗能需求，当C1和Ls1之间的振荡衰减后，开关S1和S2可重新闭合。
当然，C2范围内的元件失效以及两个级间耦合回路电容C1和C2短路时的情况也一样。在后一种情况中，两个限压器V1和V2同时动作。
4、导致级间耦合回路出现不允许的过度充电的电网过电压：
当级间耦合回路出现过电压时，开关S1和S2闭合。这可有效防止电网出现异常过电压导致级间耦合回路出现危险的过度充电现象。
总之，利用本发明可达到使整流器电路可靠工作的目的。所使用的保护电路结构简单，并可节约大量的电路元件，特别是节约整流器件。
附图标记一览表1半波整流器2半波整流器3交流电网4级间耦合回路5正极接线6负极接线7保护电路8中间电位9反相器10共同连接点V1，V2，V3限压器件S1，S2开关Uzk级间耦合回路电压Uzk1，Uzk2级间耦合回路分电压C1，C2级间耦合回路电容Rs1，Rs2开关电阻Ls1，Ls2限流扼流圈Ccl1，Ccl2开关电容Vcl1，Vcl2开关二极管

Claims (5)

1、整流器电路，包括
一个整流器(1，2)，具有一个12脉动波形的整流器，包括一个第一半波整流器(1)和一个第二半波整流器(2)，该第一半波整流器(1)与交流电网(3)的星形电路相连接，该第二半波整流器(2)则与交流电网(3)的三角形电路相连接，该第一半波整流器(1)的输出端与一个直流电压级间耦合回路(4)的正极接线(5)相连，该第二半波整流器(2)的输出端则与直流电压级间耦合回路(4)的负极接线(6)相连，
一个反相器(9)，与直流电压级间耦合回路(4)的正极接线(5)、负极接线(6)、和中间电位(8)相连接；
其中，在两个半波整流器(1，2)和直流电压级间耦合回路(4)的中间电位(8)之间接有一个保护电路(7)。
2.如权利要求1所述的电路，其特征是，保护电路(7)包括第一、第二和第三限压器件(V1，V2，V3)，其中第一个限压器件(V1)的一端与第一半波整流器(1)相连，第二个限压器件(V2)的一端与第二半波整流器(2)相连，第三个限压器件(V3)的一端与中间电位(8)相连，并且所有3个限压器件的另一端与一个共同的连接点(10)相连。
3.如权利要求2所述的电路，其特征是，第一和第二限压器件(V1，V2)可以接通和切断。
4.如权利要求2或3所述的电路，其特征是，限压器件(V1，V2，V3)包括压敏电阻器。
5.如权利要求4所述的电路，其特征是，设置有和第一与第二限压器件(V1，V2)的压敏电阻器相并联的开关(S1，S2)。
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