[发明专利]一种基于GaN功率器件的继电保护测试仪及其控制方法

权利要求书

1.一种基于GaN功率器件的继电保护测试仪，其特征在于：包括隔离变压部分、整流调节部分和三相逆变输出部分；所述隔离变压部分包括变压器T1，变压器T1一次侧连接交流市电；所述整流调节部分包括基于GaN功率器件的全桥整流电路、滤波电感L1和电容C1，变压器T1二次侧连接全桥整流电路，全桥整流电路的直流输出侧串联连接滤波电感L1后，再并联连接电容C1以提供压力支撑，电容C1两端连接输出端口；所述电容C1还连接三相逆变输出部分，三相逆变输出部分包括三路并联连接的基于GaN功率器件的全桥逆变电路，且每路全桥逆变电路引设一路输出通道，输出通道上串联连接电感。

2.根据权利要求1所述基于GaN功率器件的继电保护测试仪，其特征在于：所述全桥整流电路将变压器T1输出的交流电压转变为直流电压。

3.根据权利要求2所述基于GaN功率器件的继电保护测试仪，其特征在于：所述直流电压的数值调整通过控制全桥整流电路中GaN功率器件的占空比实现。

4.根据权利要求1所述基于GaN功率器件的继电保护测试仪，其特征在于：所述三路全桥逆变电路的输出通道在串联连接电感后还并联连接电容，通过电容进行滤波，电容两端连接输出端子。

5.根据权利要求1所述基于GaN功率器件的继电保护测试仪，其特征在于：还包括输出面板，所述输出面板上半部分设有显示屏，输出面板下半部分设有模式选择旋钮和用于实现不同输出功能的输出端子。

6.一种采用权利要求1所述基于GaN功率器件的继电保护测试仪的控制方法，其特征在于，当选择直流电压输出模式时，包括以下步骤：

(1)检测电容C1两端电压V_dc，并与设定的直流电压输出值V_dcref比较；

(2)通过PI调节器控制直流输出电压，根据设定直流电压输出值与实际值的差值，选定比例调节系数和积分调节系数；

(3)采集变压器T1输出的二次侧电压V_Grid和二次侧电流I_Grid；

(4)对二次侧电压锁相，确保二次侧电压电流同相位；

(5)直流输出电压依次经过PR调节器和比较器处理后，输入全桥整流电路中GaN功率器件的控制端子。

7.一种采用权利要求1所述基于GaN功率器件的继电保护测试仪的控制方法，其特征在于，当选择三相交流电压或电流输出模式时，包括以下步骤：

(a)根据需求选择三相交流输出电压模式或三相交流输出电流模式；

(b)采集继电保护测试仪输电电压信号或输出电流信号，并与设定的电压或电流输出信号参考值比较；

(c)利用PR调节器和比较器对输电电压信号或输出电流信号进行处理后，输入相应的全桥逆变电路中GaN功率器件的控制端子。