[发明专利]一种采用电容谐振方式的泄能装置、泄能电源系统及泄能方法

说明书

本发明公开了一种采用电容谐振方式的泄能装置，所述泄能装置包括电容泄能电路，所述电容泄能电路包括一号开关管S₁、二号开关管S_m,一号晶闸管D₁、二号晶闸管D_m、电容C₁及一号电阻R₁；所述一号晶闸管D₁和一号电阻R₁并联后与电容C₁串联的电路与一号开关管S₁形成并联电路，该并联电路和二号晶闸管D_m串联后连接在外部DC/DC升降压换流器和斩波换向单元之间的主电路上；还公开了对应泄能电源系统、泄能方法；降低了系统体积，工作状态切换灵活，以较小阻值的电阻耗散电感能量，避免在泄能过程中使电路中其它电气元器件承受过高的电压，并降低了热量的产生。

技术领域

本专利涉及电力电子技术领域，具体说是一种采用电容谐振方式的泄能装置、泄能电源系统及泄能方法。

背景技术

电源系统为负载提供正负交替、按规律衰减的间歇脉冲电流，最大脉冲电流幅值可达几千安。在脉冲电流下降阶段，由于负载电感值较大，负载的最大瞬时功率为兆瓦级，若没有额外的附加装置，电感负载在短时间无法完成能量的完全释放，使电路中电流降为零。因此当负载电流下降阶段，需要通过接入泄能装置，保证负载能量的迅速释放，以满足实际工程需求。

泄能装置的配置方案一般分为交流泄能配置方案和直流泄能配置方案。在交流侧安装泄能装置，势必会占用较大的平台空间。因此一般在系统直流侧接入泄能装置，避免双向开关的使用，降低系统的体积。由于负载电感感量、电流较大，若在负载电感回路中直接串接过大的泄放电阻，会在电感两端产生较高的电压，导致半导体器件过压、绝缘材料击穿，同时也会产生过高的热量。因此本发明通过电容电感谐振的方式将电感能量转移到电容中，随后改变电路结构，以较小阻值的电阻将电容中储存的能量耗散掉。

发明内容

本发明要解决的是现有泄能装置占用空间大，串接过大的泄放电阻，会在电感两端产生较高的电压，导致半导体器件过压、绝缘材料击穿，同时也会产生过高的热量的问题。

针对上述问题，本发明采用的技术方案是：一种采用电容谐振方式的泄能装置，所述泄能装置包括电容泄能电路，所述电容泄能电路包括一号开关管S₁、二号开关管S_m,一号晶闸管D₁、二号晶闸管D_m、电容C₁及一号电阻R₁；所述一号晶闸管D₁和一号电阻R₁并联后与电容C₁串联的电路与一号开关管S₁形成并联电路，该并联电路和二号晶闸管D_m串联后连接在外部DC/DC升降压换流器和斩波换向单元之间的主电路上，其中一号晶闸管D₁的阳极端和电容C1连接，一号晶闸管D₁的阴极端和二号晶闸管D_m的阳极端连接，靠近二号晶闸管D_m的主电路上还设置有二号开关管S_m。

进一步的，采用电容谐振方式的泄能装置的泄能方法，其特征在于包括：

步骤A：电源系统为电感负载提供正负交替、按规律衰减的间歇脉冲电流，在脉冲电流充电与维持期间，泄能装置电路中的主电路开关管处于闭合状态，此时泄能装置被短路，处于待机状态；

步骤B：在脉冲电流放电期间时，泄能装置中支路各开关管动作，泄能装置投入到工作状态；

步骤C：泄能装置电路中开关管S_m关断，晶闸管D₁、D_m全部导通，负载电感通过D₁、D_m以及电容C₁构成LC谐振回路，电感电流谐振下降；