專利名稱：一種零電壓投入的可控硅控制觸發(fā)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電力電子應(yīng)用電路，具體是涉及一種用于投切低壓無功補償回路的可控硅控制觸發(fā)電路。
背景技術(shù)：
在低壓無功補償領(lǐng)域，傳統(tǒng)可控硅的投切方式是接觸器控制，其主要存在以下一 些缺陷或是響應(yīng)速度慢，或是投切時產(chǎn)生很大的涌流，或是投切時會對系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊，或是不能保護無功補償電力電容器。

實用新型內(nèi)容實用新型目的本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，主要提供一種用于投切低壓無功補償回路的可控硅控制觸發(fā)電路，實現(xiàn)了投切無涌流，并對整個系統(tǒng)無沖擊。技術(shù)方案為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型提供了一種零電壓投入的可控硅控制觸發(fā)電路，包括PWM脈沖觸發(fā)源電路、電流過零檢測電路、邏輯控制電路和脈沖變壓器；所述PWM脈沖觸發(fā)源電路用于提供固定頻率的PWM信號，所述電流過零檢測電路用于檢測可控硅的電流過零點，所述脈沖變壓器用于脈沖的驅(qū)動放大；所述邏輯控制電路用于對輸入的控制信號與過零點信號進行邏輯判斷，即當可控硅兩端電壓差為零，并且控制信號有效，通過邏輯相與后控制PWM信號輸出，驅(qū)動脈沖變壓器，從而達到控制可控硅投切的功能。實用新型中上述各部件的工作原理如下控制信號與邏輯控制電路輸入端相連，可控硅上電信號的輸出端與電流過零檢測電路的輸入端相連，電流過零檢測電路的輸出端與邏輯控制電路的輸入端相連，邏輯控制電路的輸出端與PWM脈沖觸發(fā)源電路的輸入端相連，PWM脈沖觸發(fā)源電路輸出端與脈沖變壓器的輸入端相連，脈沖變壓器輸出端與可控硅輸入端相連。本實用新型中所述控制信號通過隔離光耦的輸出端與邏輯控制電路輸入端相連，使用隔離光耦能有效地把控制回路與驅(qū)動回路分開，避免兩回路相互影響，進一步提高了
可靠性。本實用新型中所述電流過零檢測電路包括大功率電阻、集成光耦和上拉電源；所述集成光耦的輸入端與所述可控硅的輸出端連接；集成光耦的電源接入端通過大功率電阻與上拉電源連接，所述集成光耦的輸出端與所述邏輯控制電路的輸入端連接；所述集成光耦檢測可控硅兩端壓差，根據(jù)集成光耦特性，當無過零時，集成光耦導通，所述電流過零檢測電路的輸出端輸出為低電平；當過零時，集成光耦截止，所述電流過零檢測電路的輸出端輸出為高電平。本實用新型中所述脈沖變壓器包括三極管、電阻和高頻變壓器；所述PWM脈沖觸發(fā)源電路發(fā)出的PWM信號與使能信號相與，通過電阻限流后控制驅(qū)動三極管，通過三級管放大驅(qū)動電流，進而驅(qū)動高頻變壓器，經(jīng)高頻變壓器隔離輸出給所述可控硅。[0009]本實用新型中所述PWM脈沖觸發(fā)源電路，包含RC振蕩電路，RC振蕩電路用于確定PWM脈沖觸發(fā)源電路輸出的PWM的頻率。有益效果本實用新型的優(yōu)點如下本實用新型中所有功能模塊都采用純硬件電路，可靠性高，適用于可控硅投切低壓無功補償，應(yīng)用廣泛，投切具有無涌流、對系統(tǒng)無沖擊和對電容有保護等優(yōu)點。

圖I為本實用新型的原理圖。圖2為本實用新型中實施例中電流過零檢測電路的電路圖。圖3為本實用新型中實施例中脈沖變壓器的電路圖。圖4為本實用新型中實施例中控制電源的電路圖。圖5為本實用新型中實施例中PWM脈沖觸發(fā)源電路的電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本實用新型，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀本實用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
實施例如圖I所示的一種零電壓投入的可控硅控制觸發(fā)電路，包括PWM脈沖觸發(fā)源電路、電流過零檢測電路、邏輯控制電路和脈沖變壓器；所述PWM脈沖觸發(fā)源電路提供固定頻率的PWM信號，所述電流過零檢測電路用于檢測可控硅的電流過零點，所述脈沖變壓器用于脈沖變壓器的驅(qū)動放大；所述邏輯控制電路用于對輸入的控制信號與過零點信號進行邏輯判斷，即當投切電容兩端電壓差為零，并且控制信號有效，通過邏輯相與后控制PWM信號輸出，驅(qū)動脈沖變壓器，從而達到對可控硅控制的功能。上述各部件的工作原理如下由無功補償控制器發(fā)出的電平控制信號與邏輯控制電路輸入端相連，可控硅上電信號的輸出端與電流過零檢測電路的輸入端相連，電流過零檢測電路的輸出端與邏輯控制電路的輸入端相連，邏輯控制電路的輸出端與PWM脈沖觸發(fā)源電路的輸入端相連，PWM脈沖觸發(fā)源電路輸出端與脈沖變壓器電路的輸入端相連，脈沖變壓器電路輸出端與可控硅輸入端相連(如圖I所示)。工作時，所述邏輯控制電路將輸入的控制信號與電流過零檢測電路輸出的過零點信號進行邏輯判斷，即當可控硅兩端電壓差為零，并且控制信號有效，通過邏輯相與后控制PWM信號輸出，驅(qū)動脈沖變壓器，從而達到控制可控硅的功能。本實施例中，如圖3所示，所述脈沖變壓器包括三極管Q3、電阻R50和高頻變壓器T3 ;所述PWM脈沖觸發(fā)源電路發(fā)出的PWM信號與使能信號EN4相與，通過電阻R50限流后控制驅(qū)動三極管Q3，通過三級管Q3放大驅(qū)動電流，進而驅(qū)動高頻變壓器T3，經(jīng)高頻變壓器T3隔離輸出給所述可控硅KlD和K2D。本實施例中，如圖2所示，所述電流過零檢測電路包括大功率電阻R30、集成光耦UlO和上拉電源+15V ;所述集成光耦Ul的輸入端與所述可控硅K1D、K2D的輸出端連接，所述可控硅KlD和K2D通過電阻R35，R36并聯(lián)或通過R37，R38并聯(lián)后接入集成光耦UlO ;集成光耦的電源接入端通過大功率電阻R30與上拉電源連接，集成光耦的輸出端ZC2與所述邏輯控制電路的輸入端連接；所述集成光耦UlO檢測可控硅兩端壓差，根據(jù)集成光耦特性，當無過零時，光耦導通，輸出端ZC2輸出為低電平；當過零時，光耦截止，輸出端ZC2輸出為高電平。本實施例中，如圖5所示，所述PWM脈沖觸發(fā)源電路包括集成電路U8、電阻R15 R18，電容C4，C5和二極管D3構(gòu)成。D3、R15、R16與C5組成了一個RC振蕩電路，這個振蕩電路決定了集成電路U8的輸出PWM的頻率。 本實施例中圖2、圖3、圖5中的VCC和+15V兩組直流穩(wěn)壓電源由圖4所示電路提供，由性能好、可靠性高的集成穩(wěn)壓模塊LM2576S-ADJ構(gòu)成。
權(quán)利要求1.一種零電壓投入的可控硅控制觸發(fā)電路，其特征在于包括PWM脈沖觸發(fā)源電路、電流過零檢測電路、邏輯控制電路和脈沖變壓器；控制信號與邏輯控制電路輸入端相連，可控硅上電信號的輸出端與電流過零檢測電路的輸入端相連，電流過零檢測電路的輸出端與邏輯控制電路的輸入端相連，邏輯控制電路的輸出端與PWM脈沖觸發(fā)源電路的輸入端相連，PWM脈沖觸發(fā)源電路輸出端與脈沖變壓器電路的輸入端相連，脈沖變壓器電路輸出端與可控硅輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種零電壓投入的可控硅控制觸發(fā)電路，其特征在于所述控制信號通過隔離光耦的輸出端與邏輯控制電路輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種零電壓投入的可控硅控制觸發(fā)電路，其特征在于所述電流過零檢測電路包括大功率電阻、集成光耦和上拉電源；所述集成光耦的輸入端與所述可控硅的輸出端連接；集成光耦的電源接入端通過大功率電阻與上拉電源連接，集成光耦的輸出端與所述邏輯控制電路的輸入端連接；所述集成光耦檢測可控硅兩端壓差，根據(jù)集成光耦特性，當無過零時，集成光耦導通，所述電流過零檢測電路輸出端輸出為低電平； 當過零時，集成光耦截止，所述電流過零檢測電路輸出端輸出為高電平。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種零電壓投入的可控硅控制觸發(fā)電路，其特征在于所述脈沖變壓器包括三極管、電阻和高頻變壓器；所述PWM脈沖觸發(fā)源電路發(fā)出的PWM信號與使能信號相與，通過電阻限流后控制驅(qū)動三極管，通過三級管放大驅(qū)動電流，進而驅(qū)動高頻變壓器，再經(jīng)高頻變壓器隔離輸出給所述可控硅。
專利摘要本實用新型公開了一種零電壓投入的可控硅控制觸發(fā)電路，包括PWM脈沖觸發(fā)源電路、電流過零檢測電路、邏輯控制電路和脈沖變壓器；控制信號與邏輯控制電路輸入端相連，可控硅上電信號的輸出端與電流過零檢測電路的輸入端相連，電流過零檢測電路的輸出端與邏輯控制電路的輸入端相連，邏輯控制電路的輸出端與PWM脈沖觸發(fā)源電路的輸入端相連，PWM脈沖觸發(fā)源電路輸出端與脈沖變壓器電路的輸入端相連，脈沖變壓器電路輸出端與可控硅輸入端相連。本實用新型所述觸發(fā)電路可靠性高，適用于可控硅投切低壓無功補償，應(yīng)用廣泛，具有投切無涌流、對系統(tǒng)無沖擊和能有效保護電容的優(yōu)點。
文檔編號H02J3/18GK202503295SQ20122009452
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者張鳳雛, 沈雷明, 陳東華 申請人:江蘇斯菲爾電氣股份有限公司