20kV小电流可控硅固体开关设计与实验研究

"该文主要介绍了20kV小电流可控硅固体开关的研制过程，涉及电子技术和开发板的应用，尤其是使用28个TYNl225可控硅串联实现20kV开关的设计。文章重点讨论了串联开关的驱动控制电路、高压隔离技术、同步触发和均压技术。" 在电力电子领域，可控硅是一种重要的功率半导体器件，因其小电流控制大电流的能力而被广泛使用。在本项目中，选择了意法半导体的TYNl225可控硅，单个器件耐压1200V，以串联方式组合成能够承受20kV电压的开关。选择这种器件的原因是它能有效降低串联的数量，同时考虑到性价比。 为了实现20kV的小电流开关，关键在于解决串联电路的均压问题。每个可控硅在串联中承受的电压必须均匀，否则可能导致某些器件过压损坏。文中指出，通过脉冲变压器隔离驱动28个可控硅，可以确保每个器件的触发同步，从而实现均压。 驱动控制电路的设计是另一个核心部分。为了保证所有可控硅同步触发，所有开关的触发信号源自同一信号源。TYNl225的门极阈值电压和电流要求较低，可以直接通过变压器触发。在实际操作中，由于导通时的电流远低于维持电流，所以采用持续的直流电压来保持其导通状态。控制信号由50kHz方波的信号发生器提供。 此外，高压隔离技术是确保安全和性能的关键。通过脉冲变压器隔离，可以解决高压环境下的信号传输问题，同时避免对控制电路的干扰。同步触发技术则确保所有可控硅在精确的时刻开启和关闭，防止因不同步导致的电压不平衡。 最后，文章提到了动态静态均压技术。这是为了确保在开关工作过程中，尤其是在电流变化时，每个可控硅上承受的电压能保持稳定。通过精确设计驱动电路和控制策略，可以有效地解决这个问题。 这篇论文详细探讨了20kV小电流可控硅固体开关的研制过程，包括选型、驱动控制、高压隔离、同步触发和均压技术，对于理解和设计类似的高电压、小电流固体开关具有很高的参考价值。