[发明专利]一种小电流可控整流器及其控制整流方法

说明书

本发明公开了一种工作于超低频介质损耗测量装置的小电流可控整流器及其控制整流方法，属于小电流可控整流器领域；一种工作于超低频介质损耗测量装置的小电流可控整流器及其控制整流方法，包括：小电流可控整流器包括：可控硅单元、辅助电源单元、隔离驱动单元、微控制器单元；本发明解决了在小电流高压整流应用场合的问题，节省成本，减小体积、重量；随着电力系统安全生产重视程度越来越高，对试验仪器的需求也越来越多，本发明的社会效益与经济效益将被日益显现；同时通过小电流可控整流器进行控制每个半周只允许一路逆变器工作，另一路必须截止；使用小电流可控整流器进行整流，采用辅助电源提供高耐压以及电压控制。

技术领域

本发明涉及，尤其是一种工作于超低频介质损耗测量装置的小电流可控整流器及其控制整流方法。

背景技术

高压可控整流器，最接近的技术方案，一是高压整流硅堆，能完成整流功能，满足高反压性能；二是可控硅，能完成可控制导通功能，但反向截止电压不够。

高压硅堆又叫硅柱。它是一种硅高频高压整流二极管。工作电压在几千伏至几万伏之间。常用于黑白电视机或其他电子仪器中作高频高压整流。它之所以能有如此高的耐压本领，是因为它的内部是由若干个硅高频二极管的管心串联起来组合而成的。外面用高频陶瓷进行封装。

可控硅整流器是一种常用的电力半导体电子器件，具有控制开关数千瓦乃至兆瓦级电功率的能力.从结构上说，它是一种反向截止三极管型的闸流晶体管，由三个PN结(PN-PN四层)构成.器件的外引线有阴极、阳极、控制极三个电极，典型大电流可控硅整流器的示意剖面见图.器件的反向特性(阳极接负)和PN结二极管的反向特性相似;其正向特性，在一定范围内器件处于阻抗很高的关闭状态.当正向瞬间电压大于转折电压时，器件迅速转变到低电压大电流的通导状态。

现有技术中，高压硅堆可以担任35KV等级的电压整流任务，但只能满足单向导通功能，无法被控制。在超低频介损测试仪应用中，要求单向导通的同时，满足完全断开、将一部分电路完全从系统中移除的功能，因为有可控的要求，高压硅堆是不适合超低频介损测试仪中的应用。

可控硅整流器，能满足可控要求，但是其反向截止电压最大不超过1600V。但是在超低频介损测试仪应用中，要求的反向截止电压要到70KV，所以可控硅整流器也满足不了应用的要求。

我公司在新研制的超低频介损测试仪中，使用到自行研制的超低频纯正弦高压电源。其中逆变器采用高频耦合方式，将能量由直流转换成正弦交流电。逆变器由两个完全相同的D类开关功放构成，一个工作于正弦波的正半周，一个工作于负半周。两个功放不能同时工作，需要有一个控制电路，每个半周只允许一路逆变器工作，另一路必须截止。又因为工作电压高到35KV，使用一般可控硅来进行整流，没有如此高耐压；使用高压整流硅堆，截止电压虽够，但不可控。

同时在试验用电力设备上，有很多高电压小电流的应用场合。当不需要可控的时候，一般采用高压硅堆就能解决。但有时需要用到可以控制的场合，则需要大电流换流站用可控整流器。这种整流器缺点较多，主要是：

1.价格非常昂贵。一套设备的主要成本往往就在此元件方面。

2.体积巨大，会增加整个设备的体积，携带非常不方便。

发明内容

发明目的：提供一种工作于超低频介质损耗测量装置的小电流可控整流器及其控制整流方法，以解决上述问题。

技术方案：一种工作于超低频介质损耗测量装置的小电流可控整流器，包括：介质损耗测量装置。

优选的，介质损耗测量装置包括：

工控机；是人机交互主要部分，试验参数、信息的设置，试验模式的设置，试验分析的结果，数据的保存，都由工控机来完成；

装置数字电路模块，用于信号产生、输出量测量、逻辑控制工作；