基于p-n结反向恢复过程的吸收电路的仿真设计new

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2003年第6期研究开发机车电传动№6．2OO32003年11月10日ELECTRICDRIVEFORL0C0M0TIVESNov．10,2OO3作者简介：张斌(1967一)．男，1989年毕业于上海铁道摘要：介绍了一种用PsPIcE仿真软件设计晶闸管吸收电路的方法。该方法利用指数函学院电传动专业，在读硕数模拟P-N结反向恢复时的电流衰减过程，~mPSPICE的参数扫描功能获得吸收电路RC的最士研究生。主要研究方向为电力电子及其传动控制。佳参数值。该方法适用于普通相控晶闸管和

2、二极管的吸收电路参数设计，有较高的精度。关键词：晶闸管；二极管；PSPICE；仿真；吸收电路中图分类号：TN34；TP391．9文献标识码：A文章编号：1000-128X(2003)06．0027．04SimulationdesignofsnubbercircuitbasedonP-NjunctionreverserecoveryZHANGBin，WANGHui，LIZeng-yin，LIQuan-xiang(1．SchoolofElectricalandInformationEngineering，HunanUniver

3、sity，Changsha,Hunan410082。China；2．Dispatchloom，No．3factoryofZhongyuanOilfield，Puyang，Henan457001，ChiNa)Abstract：AdesignmethodofthyristorsnubbercircuitwithPSPICEsimulationsoftwareispresented．TheoptimizedRCparameu~softhecircuitalederivedfromcurrentdecayprocessduring

4、P-NjunctionreverserecoverysimulatedwiththeexponentialfunctionandfromscanningfunctionofPSPICE．Themethodisapplicableforphasecontrolthyristorsandrectifierdiodesandfeaturesheraccuracy．Keywords：thyristor；diode；PSPICE；simulation；snubbercircuit时，不能基于元件反向恢复时突然截止的假设。本文0引言针

5、对普通相控晶闸管元件，用指数函数描述其反向恢在晶闸管电路换相时，P．N结的反向恢复过程中复过程，用仿真方法对RC吸收电路的参数进行了设产生的换相过电压是晶闸管变流装置主要过电压之计。一。该过电压通常靠与晶闸管元件并联的RC吸收电路来抑制，因而RC吸收电路参数的正确设计，对晶闸1晶闸管的反向恢复过程管元件的安全运用至关重要。文献【1】曾对已运行的十晶闸管属于双极性功率器件，具有低掺杂、大注几台40～300Mw发电机的晶闸管励磁装置进行过现入的基区。晶闸管在导通时，基区被注入了大量的载场测试，发现晶闸管元件的换相峰值电压达到了

6、工作流子(空穴和电子)。晶闸管在关断时，由于基区存储电压的3倍左右，大大降低了设备的安全可靠性。的载流子不能立即消失，不可能立即恢复其阻断能对于晶闸管换相过电压吸收电路的设计，有许多力，必须先将其内部的剩余载流子复合掉，晶闸管才文献进行过介绍，但这些文献分析大多基于晶闸管元能恢复阻断。该过程被称为晶闸管的反向恢复过程。件关断过程的突然截止。实际应用中是不希望出现P．N由于受外电路中电感负载的影响，反向恢复电流突然结反向恢复时关断过程突然截止，即所谓硬恢复。实消失时，会在电路中产生一定的反向过电压。采用RC际的晶闸管元件反向

7、恢复过程都有一定的软度，在现吸收电路与元件并联，可以抑制该过电压。其工作原代电力电子电路中许多续流二极管和保护二极管都理见图1和图2。要求具有软恢复的特性，在设计它们的吸收电路参数图1中，开关S1在初试状态(t≤0)处于位置a，晶闸管导通电流iA=i，吸收电路电流f。为零，电容C。收稿13期：2003-05．15；收修改稿日期：2003-07-07一27一一T虿I——下r维普资讯http://www.cqvip.comSlaI▲一-1_-Rs／21～～一。f，、b^～t=tT、,LdJ【口J(A)为求解K的最大值，令duK

8、／dt=0，可得出最大值的时刻"2≥。(．=可得到晶闸管上最大反向恢复电压的表达式．．．一lCUnm一1．II-L．R。n，R。、fL一，～、l^／ArI]，，式中．c=LcIJIlTl，尺=。LRJ1m

9、dttT分析上式可得晶闸管上最大反向恢复电压与吸Irr收电路R和C的参数取值有关。对于某个给定的C