小功率光晶闸管及其应用

本文叙述了光晶闸管的基本原理,介绍了作者研制的几种小功率(最大电流等于或小于1A)硅光晶闸管的特性,最后讨论了小功率光晶闸管的十类应用。

光晶闸管的原理及应用

光晶闸管是最近出现的一种新型光控开关器件。因为它具有独特的性能,所以在工业、科研以及国防等领域中获得广泛地应用。一、工作原理光晶闸管和普通晶闸管相似,所不同的只是用光触发代替了电触发。光晶闸管的内部结构见图1。由图可见,它与普通晶闸管基本相同,也是由P_1-N_1-P_2-N_2四层半导体组成的,其中由N_1。

一种晶闸管LED调光控制方法及调光电路设计

利用传统晶闸管调光技术对LED光源进行调光存在诸多缺点,对此提出一种晶闸管LED调光控制方法及调光电路。利用晶闸管调光器输出的模拟调光电压控制电源(反激变换器)芯片的开通和关断,将斩波交流电的模拟信号转变为输出到LED的周期性方波(PWM)电流,从而实现晶闸管调光器对LED的数字调光。最后给出了具体的电路及设计建议,并通过仿真进行了初步验证。

±800kV楚雄换流站光流触发晶闸管故障分析及措施

换流阀是高压直流系统的核心部分,而晶闸管则是换流阀的核心元件,是实现整流和逆变的关键。±800 kV楚雄换流站换流阀采用的是T2563 N80T-S34型光触发晶闸管(light-triggered thyristor,LTT)。LTT具有集成过压保护功能,失效率低。但自2012年4月22日云广直流系统第4阶段孤岛调试结束至5月10日,累计有8只换流阀晶闸管失效。文中针对短时间内多个晶闸管失效这一情况,介绍了±800 kV楚雄换流站换流阀的基本结构和组成元件;阐明了LTT的导通原理和失效机理;结合晶闸管故障情况、晶闸管失效时的系统暂态工况分析、换流阀相关参数对比分析以及避雷器动作分析,总结了造成LTT失效的原因;并提出了解决办法和预防措施。

光控晶闸管触发用激光二极管驱动特性研究

大功率高压电力晶闸管是高压直流输电系统中的核心组成部分。传统晶闸管以电脉冲作为触发源,随着激光器技术的发展,光触发晶闸管(LTT)以其触发功率小,抗电磁干扰能力强等优势,在高压直流输电领域得到广泛应用。针对目前国内外缺乏对LTT驱动方式优化和激光二极管在驱动晶闸管开通方面特性相关研究的现状,对LTT的光电输出性质和LTT对光脉冲的吸收和开通特性设计并进行了一系列相关试验,通过对试验数据的分析得到以下结论:激光管的输出受波长影响较大,其输出曲线为类似二极管伏安特性曲线的三段工作区;LTT在激光二极管输出为陡波高幅值脉冲时,开通时间更短。

SiC光触发晶闸管的发展与挑战

SiC光触发晶闸管不仅具备传统SiC晶闸管超高耐压、超大通流能力的特点,还在简化驱动电路、提高系统抗电磁干扰能力方面具备独有优势。概述了SiC光触发晶闸管的发展历程,介绍了SiC LTT紫外发光二极管(UV LED)触发、SiC LTT放大门极以及全光控SiC LTT等重要技术,讨论了SiC LTT仍面临的低触发光强与快开通速度难以兼顾的技术挑战,分析了放大门极结构在低光强触发模式下改善SiC LTT性能的局限性。最后,探讨了低光强触发模式下SiC LTT难以快速开通这一瓶颈问题的物理机制与改善方向。

应用于光触发晶闸管触发的特种光纤性能分析

对光触发晶闸管应用中使用较广泛的一种特种光纤进行了性能分析,对该光纤的芯层与包层的掺杂和包层/芯层直径比等关键光学特性进行了系统的研究,为光触发晶闸管寻找到性价比较优的特种光纤提供了参考。通过对比分析得出,在光触发晶闸管触发应用中,光纤设计类型为芯层直径200μm,包层直径250μm;采用阶跃折射率分布设计;芯层掺杂为锗氟共掺,芯层掺杂量为锗元素16mol%、氟元素5mol%;包层掺杂为氟元素,包层掺杂量为1mol%的光纤触发性能较优,适合光触发晶闸管的应用。

SVC用直接光触发晶闸管阀及控制系统

介绍了一种新型半导体器件——直接光触发晶闸管的特点和实现原理,并在实际应用方面重点介绍了SVC用光触发晶闸管阀及控制系统的特点、功能、组成和控制原理等。

光触发晶闸管与高压直流输电

简要介绍光触发晶闸管及其在高压直流输电换流阀中的应用

应用设计中使用光直接触发晶闸管的优点

1997年eupec制造出了它的第一个具备完整保护功能的8 kV光直接触发晶闸管。自那时起,eupec售出了10000多只不同尺寸和不同阻断电压的光直接触发晶闸管(LTT)。LTT由于阻断电压高的显著优点和易于实现光触发而被用于高压直流输电(HVDC)。LTT集成了多种保护功能,因此不再需要电触发晶闸管(ETT)的外部保护电路通常所需的昂贵而灵敏的电子元件。 LTT用在需要晶闸管串联的高电压应用中。典型的例子有HVDC装置、静态VAR补偿器(SVC)、中压驱动中的变流器和软启动器以及各种脉冲功率应用。为了展示LTT的优异性能,首先需要关注的是系统成本和可靠性。

晶闸管型光耦合器在液压下料机电子控制装置中的应用研究

介绍了晶闸管光耦合器的特性、基本电路、工作波形及其在液压下料机电子控制装置中的作用。

LTT中光导管无损耗传输条件的研究

本文针对LTT(光直接触发晶闸管)光传输系统中光导管传输效率问题,用纤维光学理论分析了光缆的数值孔径、光导管的折射率一定时光导管的端面直径和曲率半径对光传输效率的影响,得出了光线在光导管中无损耗传输所必须满足的不等式,为光导管的设计提供了理论依据.

晶闸管电压监测板TVM在阀保护中的功能浅析

目前在我国已有贵广Ⅰ、贵广Ⅱ、德阳-宝鸡等8条高压直流输电(HVDC)工程中采用激光脉冲直接光控晶闸管的直接光触发晶闸管(LTT)换流阀。为确保换流阀的安全可靠运行,对换流阀中的每个晶闸管用晶闸管电压监测(TVM)进行在线监测。TVM实时用回报信号将监测的结果通过光缆送往阀底部电子设备(VBE)中。VBE中的单片机监测系统根据TVM发送的回报信号分析判定晶闸管故障,并产生相应报警、跳闸信号。针对TVM国产化研制中对其功能的研究及在贵广Ⅱ等工程现场调试运行中对其在阀保护中的作用进行简要分析。

直接光触发晶闸管(LTT)在SVC的应用

与普通的电触发晶闸管ETT对比,直接光触发晶闸管LTT具有直接光触发和内置BOD保护两大优点,使得LTT阀塔的可靠性大大提高、维护量明显降低、成本显著节省。随着LTT应用量的不断扩大和成本的进一步降低,LTT技术在高压直流输配电换流阀和静态无功功率补偿装置(SVC)等方面的应用前景广阔。

有源滤波器在剧院建筑中的应用

剧院建筑中大量使用晶闸管调光设备等非线性设备产生谐波,对电网、用电设备、线路电缆等造成一定的影响。结合某剧院建筑供电系统中有源滤波器的应用情况,介绍了谐波的产生及对舞台、灯光音响的危害,阐述了有源滤波器进行谐波治理后的效果评估情况,说明有源滤波器在艺术中心,剧院等场所的使用意义。

宝钢2050热轧厂35kV右母线SVC的改造

基于宝钢2050热轧厂35kV右母线SVC技术改造工程,对比原Siemens公司SVC的设备配置和控制原理,较详细地介绍了国内第一套自主集成的采用纯水冷却的直接光触发晶闸管(LTT)SVC(功率为60 Mvar)的控制原理和设备构成,并归纳了新系统的优点。

梯度掺杂对SiCLTT短基区少子输运增强研究

通过理论分析与数值仿真的方法对具有梯度掺杂短基区的10kV 4H-SiC光触发晶闸管(LTT)进行了研究。短基区的施主杂质呈梯度分布,未耗尽时会在纵向产生感生电场,使短基区的少子输运从单一的扩散方式改善为扩散与漂移相结合的方式,促进短基区少子的纵向输运。仿真结果显示,梯度掺杂短基区具有更强的少子传输效率,相比于常规SiC LTT,具有梯度掺杂短基区的SiC LTT开通延迟时间缩短了36%。