一种igct整流器的过流保护的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及整流器的过流保护，具体为一种IGCT整流器的过流保护的方法和装置。
【背景技术】
[0002]集成门极换向晶闸管IGCT具有耐压高、通电电流大、可靠性高、损耗低、结构紧凑等优点的大功率电力电子器件，但是受限于IGCT的固有特性，在应对短路故障等导致异常大电流的工况时，需进行快速的保护响应，否则当电流超出最大可关断电流后再执行关断保护动作，将导致IGCT器件损坏。同时，在系统电流不超过允许的过载曲线时，过流保护系统不应误动作。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种当系统故障电流过大，也能够避免对IGCT造成损坏的IGCT整流器的过流保护的方法和装置。
[0004]本发明是通过以下技术方案来实现:
[0005]一种IGCT整流器的过流保护的方法，接收多路不同时延采集的整流器的电流信号；根据各路采集的电流信号与对应阈值进行比较的结果，在时序上形成多级保护。
[0006]优选的，多路不同时延采集的整流器的电流信号分别通过电流调理电路和短路保护电路板中的光耦芯片采集得到。
[0007]进一步，通过电流调理电路采集的整流器的电流信号的值与设定的第一级保护阈值比较；如果大于，则延时后发出IGCT的关断信号；其中，第一级保护阈值为IGCT整流器额定电流的1.2倍至2倍之间的数值。
[0008]再进一步，通过电流调理电路采集的整流器的电流信号的值与设定的第二级保护阈值比较；如果大于，则发出IGCT的关断信号；其中，第二级保护阈值为IGCT整流器额定电流的2倍至IGCT的最大可关断电流值之间的数值。
[0009]再进一步，通过光耦芯片采集的整流器的电流信号的值与设定的第三级保护阈值比较；如果大于，则通过设置的处理芯片接受故障电平翻转信号并发出IGCT的开通信号；其中，第三级保护阈值等于或略小于IGCT的最大可关断电流值。
[0010]再进一步，每路采集的电流信号包括两个支路；每个支路的电流信号的值分别用于后续与对应阈值的比较；其中一个支路用于采集IGCT整流器中电源侧的输入电流值；另一个支路用于采集IGCT整流器中母线直流电流值。
[0011]再进一步，采用DSP处理芯片执行含有第一级保护阈值的比较步骤以及相应保护操作的步骤；
[0012]采用CPLD或FPGA处理芯片执行含有第三级保护阈值的比较步骤或同时含有第二级保护阈值和第三级保护阈值的比较步骤，并执行相应的保护操作的步骤。
[0013]—种IGCT整流器的过流保护装置，包括多路光耦芯片的短路保护电路板，用于采集多路基于IGCT的H桥整流器电流信号；电流调理电路，用于采集多路基于IGCT的H桥整流器电流信号；第一芯片，用于根据连接的多路光耦芯片和电流调理电路采集的电流信号，发出保护控制信号；第二芯片，用于根据连接的电流调理电路采集的电流信号，发出保护控制信号；其中，所述第一芯片和第二芯片发出的保护控制信号的响应时间不同。
[0014]优选的，第一芯片为CPLD芯片或FPGA芯片；所述第二芯片为DSP芯片。
[0015]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0016]本发明基于IGCT的H桥整流器的过流保护，分别通过电流调理电路和短路保护电路板的不同硬件采集部件设置，形成不同的采集时间；还通过不同处理能力和响应速度的芯片，对不同的采集信号的对比操作进行执行，进而形成不同时延的响应操作，从而在时序上形成保护。
[0017]进一步的，利用不同支路对IGCT整流器中不同类别的电流值进行采集，分别与不同层级的阈值进行比较，适用范围广，工作稳定可靠。
【附图说明】
[0018]图1是本发明实施例中所述的流程图。
[0019]图2是本发明实施例中所述的装置结构的框图；
[0020]图3是本发明实施例中H桥的IGCT的结构图；
[0021]图4是本发明实施例中短路保护电路板中的光耦芯片的电路结构图。
[0022]图5是本发明实施例中电流调理电路的电路结构图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0024]参见图1，本发明的实施例提供一种IGCT整流器的过流保护的方法，包括:
[0025]Sll:接收多路不同时延采集的整流器的电流信号；
[0026]S12:根据各路采集的电流信号与对应的阈值进行比较，根据比较结果，在时序上形成多级保护。
[0027]通过上述的实施例中的方案，通过多路采集的电流信号与阈值的比较，形成多路不同时延的电路保护。在多路的信号中，包括响应时间比较快的通过光耦芯片采集的整流器的电流信号；还包括通过电流调理电路采集的整流器的电流信号。
[0028]相应的，比较的阈值，以及比较后的保护也不相同。
[0029]采集的信号为通过电流调理电路采集的整流器的电流信号；比较过程包括:将通过电流调理电路采集的整流器的电流信号的值与设定的第二级保护阈值比较:如果大于，则发出IGCT的关断信号；其中，所述第二级保护阈值为所述IGCT组成的整流器系统的额定电流的2倍值至IGCT的最大可关断电流值之间的数值。
[0030]采用通过光耦芯片采集的整流器的电流信号的值与设定的第三级保护阈值比较；如果大于，则通过第一芯片接受的故障电平翻转信号并发出IGCT的开通信号；其中，所述第三级保护阈值等于或者略小于所述IGCT的最大可关断电流值。
[0031]上述的后两路电流信号，通过不同的硬件采集部件，形成不同的采集时间，进而形成不同时延的响应操作，从而在时序上形成保护。
[0032]优选地，还可以通过不同的处理能力的芯片执行保护操作，从而进一步形成时序上的保护。
[0033]参见图2，本优选实施例，还可加入多块不同处理能力的芯片，进而形成多级响应时间的保护方案。在图2中，采用两块芯片，例如，第一芯片采用CPLD或FPGA芯片执行含有第三级保护阈值的比较，并执行相应的保护操作，还可以同时执行含有第二级保护阈值的比较和第三级保护阈值的比较，并执行相应的保护操作。
[0034]第二芯片采用采用DSP芯片执行比