[发明专利]具有限流功能的交流固态功率控制器控制方法及装置

权利要求书

1.一种交流固态功率控制器的限流控制方法，交流固态功率控制器的功率主电路包含主支路和检测电阻，主支路由第一功率管（Q1）和第二功率管（Q2）反串联组成，其特征在于限流控制方法包括如下步骤：

（1）在交流固态功率控制器的功率主电路中设置限流支路，限流支路和主支路并联，该并联结构的一端作为交流固态功率控制器的功率输入端连接外部交流电源，另一端与检测电阻串联，作为交流固态功率控制器的功率输出端连接负载至功率地；限流支路由第三功率管（Q3）、第四功率管（Q4）和限流电阻（R_LIMIT）组成，第三功率管（Q3）和第四功率管（Q4）反串联后与限流电阻（R_LIMIT）串联； 

（2）当交流固态功率控制器接收到开通命令时，首先判断此时交流电源电压处于正半周期还是负半周期：若交流电源电压处于正半周期，则立即开通第二功率管（Q2），然后等待交流电源电压由正变负以后再开通第一功率管（Q1），并立刻开通第三和第四功率管（Q3、Q4）；若接收到开通命令时交流电源电压处于负半周期，则立即开通第一功率管（Q1），然后等待交流电源电压由负变正以后再开通第二功率管（Q2），并立刻开通第三和第四功率管（Q3、Q4）；从而完成在半个电源电压周期内自然零电压开通交流固态功率控制器；

（3）当交流固态功率控制器的负载为大容量阻容性负载或者具有较大滤波电容的整流桥负载时，则交流固态功率控制器在零电压开通过程完成后，第一、第二、第三、第四功率管均已导通，交流固态功率控制器的电流随着交流电压的增加而快速上升，当检测到交流固态功率控制器电流绝对值大于设定的限流阀值时，则立刻关断第一和第二功率管（Q1、Q2），并延时设定时间检测负载电压平均值；若此时负载电压平均值上升至设定的第三电压阀值，则检测负载电压平均值是否达到设定的第二电压阀值，若达到则重新开通第一和第二功率管（Q1、Q2）；

（4）当交流固态功率控制器接收到关断命令时或者由于过流故障而延时关断时，首先判断此时负载是否有电流以及负载电流处于正半周期还是负半周期：若负载无电流，则立刻关断第一、第二、第三、第四功率管（Q1、Q2、Q3、Q4）；若负载电流处于正半周期，则立即关断第二、第三、第四功率管（Q2、Q3、Q4），然后等待负载电流由正变负时自然过零关断，再关断第一功率管（Q1）；若负载电流处于负半周期，则立即关断第一、第三、第四功率管（Q1、Q3、Q4），然后等待负载电流由负变正时自然过零关断，再关断第二功率管（Q2）；从而在半个电源周期内自然零电流关断交流固态功率控制器；

（5）当交流固态功率控制器在启动或正常导通过程中发生短路故障时，则在检测到交流固态功率控制器电流绝对值大于设定的限流阀值时，立刻关断第一和第二功率管（Q1、Q2），并延时设定时间检测负载电压平均值；若此时负载电压平均值未能上升至设定的第三电压阀值，则认为发生短路故障，此时关断第三和第四功率管（Q3、Q4）。