[发明专利]一种门极可关断晶闸管低导通维持电路及控制方法

权利要求书

1.一种门极可关断晶闸管低导通维持电路，其特征在于：包括比较器U₁、控制芯片U₂、电流传感器（1）、温度传感器（2）和电流回路（3），所述比较器U₁的输入端连接有电流传感器（1）和基准电压V_ref，输出端与控制芯片U₂连接，所述电流传感器（1）与电流回路（3）连接，所述控制芯片U₂与温度传感器（2）和电流回路（3）连接，所述温度传感器（2）与GTO二极管（8）连接，所述电流回路（3）包括第一电流回路（4）、第二电流回路（5）、第三电流回路（6）和第四电流回路（7），所述第一电流回路（4）是由电压源V₁、MOSFET器件Q_P、电感L₂和MOSFET器件Q_E组成的回路，所述第二电流回路（5）是由电感L₂、MOSFET器件Q_C、GTO二极管（8）和二极管D_P组成的回路，所述第三电流回路（6）是由电压源V₁、MOSFET器件Q_S、电感L₁、电阻R_S、MOSFET器件Q_C和GTO二极管（8）组成的回路，所述第四电流回路（7）是由电感L₁、电阻R_S、MOSFET器件Q_C、GTO二极管（8）和二极管D_S组成的续流回路。

2.根据权利要求1所述的一种门极可关断晶闸管低导通维持电路，其特征在于：控制芯片U₂由FPGA或者CPLD芯片编写程序实现。

3.根据权利要求1所述的一种门极可关断晶闸管低导通维持电路，其特征在于：所述GTO二极管（8）为GTO门极和阴极之间PN结。

4.一种门极可关断晶闸管低导通维持电路的控制方法，其特征在于，包括：

（a）控制芯片U₂接受CS控制信号，T1时刻，CS信号变为高电平，经过一段时间延时，T2时刻，控制芯片U₂驱动MOSFET器件Q_E开启；

（b）T3时刻，控制芯片U₂驱动MOSFET器件Q_P开启，电压源V₁通过MOSFET器件Q_P和MOSFET器件Q_E向电感L₂充电，电感L₂的电流线性上升，此时第一电流回路（4）形成；

（c）T4时刻，MOSFET器件Q_C开启，在T5时刻，同时关断MOSFET器件Q_P和MOSFET器件Q_E，电感L₂通过MOSFET器件Q_C和二极管D_P向GTO二极管（8）注入高脉冲电流，此时第二电流回路（5）形成；

（d）T6时刻，MOSFET器件Q_S开启，电压源V₁通过MOSFET器件Q_S向电感L₁充电，电感L₁通过电阻R_S和MOSFET器件Q_C向GTO二极管（8）注入电流，此时第三电流回路（6）形成，GTO二极管（8）的电流是第二电流回路（5）和第三电流回路（6）电流的叠加，过程中第二电流回路（5）的脉冲电流经过峰值后逐渐降低至零，第三电流回路（6）的电流缓慢上升，GTO二极管（8）电流整体缓慢上升；

（e）T7时刻，GTO二极管（8）电流达到设置的上限值，MOSFET器件Q_S关断，电感L₁、电阻R_S、MOSFET器件Q_C、GTO二极管（8）和二极管D_S组成了续流回路，此续流回路为第四电流回路（7），GTO二极管（8）电流靠续流电流维持导通且线性下降；

（f）T8时刻，GTO二极管（8）电流达到设置的下限值，再次开启MOSFET器件Q_S，第三电流回路（6）再次形成，GTO二极管（8）电流再次达到上限值，再次关断MOSFET器件Q_S；

（g）T9时刻，CS信号变为低电平，GTO二极管（8）电流为零。