[实用新型]一种多个半导体器件并联运行时的均流装置

说明书

本实用新型属供电或配电的电路装置，具体涉及半导体器件并联运行时的均流装置。

在半导体器件组成的大功率装置中，当电流较大时常常需用多个器件并联运行，而且希望电流能比较均匀地分配于各并联器件中。常用的均流技术有电感均流和互感器均流二种。电感均流技术采用电感与每个器件串联成一支路，然后再将各支路并联。这种技术有两个主要缺点：一是均流效果不理想；二是电感太大会影响换流、起动等性能，在频率较高时尤为不利。多个半导体器件并联运行的互感器均流原理电路，是在每相邻两个并联器件输入端之间接一个均流互感器，例如有1、2、3、4、5、6六个半导体器件并联运行电路，则分别在1和2、2和3、3和4、4和5以及5和6各对器件输入端之间接一个均流互感器。以两个并联器件为例，其联接方式如图1所示。它的均流效果很好，但是容易引起过电压，尤其当各并联器件的开关特性不一致时更为严重，因而难以实用。

本实用新型是要克服现有技术的缺点，提供一种损耗小、均流效果好，不会引起过电压的半导体器件并联运行时的均流装置。

为实现上述目的采取的技术方案：本实用新型与图1所示现有互感器均流装置的区别在于各互感器输入二端之间均接一只非线性电阻或“恒压无损耗电阻”。

图面说明：

图1为现有互感器均流装置的原理电路图；

图2为本实用新型采用在互感器输入二端之间接非线性电阻均流装置原理图。其中图2(a)为原理电路图；图2(b)为非线性电阻特性曲线；

图3为本实用新型采用在互感器输入二端之间接“恒压无损耗电阻”的均流原理图。其中图3(a)为均流原理电路图；图3(b)为“恒压无损耗电阻”5的电路特性曲线；图3(c)为“恒压无损耗电阻”5的等效电路图。

为进一步了解本技术方案的特点，先参照图1详细说明现有技术电路存在的问题。图1中1、2为需均流分配的二个并联半导体器件；3为均流互感器。此互感器由左右二半线圈串联成一个自耦式1∶1的电流互感器，一般左右两半线圈匝数相等(即1∶1)，根据电流互感器原理左右二半线圈电流必然相等，故器件1、2得以均流。但当1、2两个器件中有一个开通(或关断)而另一个尚未开通(或尚未关断)时，则相当于电流互感器仅一侧开路，此时必将出现过高电压，可能损坏器件。这是现有技术中应该解决的问题。

下面参照附图说明方案的两个实施例：

例1：

如图2(a)所示，在互感器3的输入二端之间接一只非线性电阻4，该电阻的电流电压特性如图2(b)所示。在小电流时呈现较高电阻，在大电流时呈现较低电阻，故电流很大时其电压降仍可趋于一不大的极限值V_kp(如4～5V)。由于极限压降不大，故当并联器件开关特性不一致时亦不致损坏器件。又由于小电流时有高电阻，使互感器二输入端电流(即二并联器件的电流)有较小差异时，一部分差异电流将流过非线性电阻4，即可产生明显的互感器端电压，此端电压将使二器件电流趋于均匀，即电流大的要降低，电流小的要增加，从而达到均流的效果。

例2：

如图3(a)所示，在每个互感器3增加一个付边，此付边分别接到“恒压无损耗电阻”5上，所谓“恒压无损耗电阻”实际上是如图3(c)所示电路的等效电阻。该电路中主要有一恒压电源E(恒压值为E)。互感器付边可不断将电能输入至此恒压电源。因此对互感器而言，此电路呈现为一个吸收电能的恒压电阻。但此电能并不损失掉，它可再释放出来到其他用电回路中(例如用到逆变器的输入直流电源)，故称无损耗电阻。它的电流一电压特性曲线如图3(b)所示。它比图2(b)更为理想，即在极限电压E处特性线里铅直上升；而在电压低于极限电压E时电流几乎为零，即电阻几乎为无穷大，均流效果更好，其均流原理与例1中所述相似。

本实用新型的优点：

1.能限制互感器的电压，避免出现过高电压，同时又能有效地达到均流目的；

2.简单易行便于实用。

本实用新型既适用于两个并联器件均流，也可推广到更多个并联器件通过多个互感器进行均流。