一種用于晶閘管移相觸發(fā)的同步電路的制作方法
【專利摘要】一種用于晶閘管移相觸發(fā)的同步電路，交流電源電壓U1由PVin點(diǎn)及Pvgnd點(diǎn)經(jīng)限流電阻R1輸入，所述限流電阻R1輸出連接精密電壓互感器PT1，精密電壓互感器PT1輸出經(jīng)線性變換電路連接脈沖處理電路，所述線性變換電路包括采樣電阻R2、補(bǔ)償電容C1、運(yùn)算放大器A1；所述脈沖處理電路包括比較器A2、電阻R43,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10,R11、電容C2，C3，C4、二極管D1。為數(shù)字晶閘管穩(wěn)流調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供可靠的電源同步信號(hào)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供精密的測(cè)量信號(hào)，具有整個(gè)電路可靠性高、檢出能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種用于晶閘管移相觸發(fā)的同步電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種用于晶閘管移相觸發(fā)的同步電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 在大型晶閘管整流設(shè)備中，采用移相控制調(diào)節(jié)的方式來(lái)調(diào)節(jié)輸出，在輸出電流很 大的情況下，比較小的相移將產(chǎn)生較大的輸出，例在輸出直流電流為IOKA的情況下1度的相 差可能會(huì)產(chǎn)生1000A的偏移，因此需要提供高可靠高精度的同步信號(hào)，在多機(jī)組并機(jī)、雙機(jī) 熱備用及更換移相觸發(fā)控制器的情況下，做到參數(shù)一致，以達(dá)到即插即用不需要調(diào)整的效 果。
[0003] 在傳統(tǒng)的晶閘管移相觸發(fā)設(shè)備中，同步電路通常由同步變壓器加上過(guò)零比較電路 構(gòu)成或由二極管加光電隔離器構(gòu)成。
[0004] 對(duì)于采用同步變壓器取同步信號(hào)的方式時(shí)，如果要減小最后輸出的同步信號(hào)的相 差，同步變壓器的體積相應(yīng)會(huì)較大，不方便系統(tǒng)集成。且在更換后級(jí)設(shè)備后，通常由于器件 的差異性會(huì)產(chǎn)生一定的相差，通常大于100US。如要做到與更換前參數(shù)一致需要重新校調(diào)。
[0005] 采用光電隔離器取同步的方法，在輸入電壓從10%到200%內(nèi)變化時(shí)，由于非線性元 件的存在，脈沖信號(hào)的移相較大，通常大于250uS，不適應(yīng)于用于精密的控制系統(tǒng)。且由于半 導(dǎo)體器件工藝方面的原因很難將器件耐壓與隔離電壓做高。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型其目的就在于提供一種用于晶閘管移相觸發(fā)的同步電路，為數(shù)字晶閘 管穩(wěn)流調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供可靠的電源同步信號(hào)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供精密的測(cè)量信號(hào)，具有整個(gè) 電路可靠性尚、檢出能力強(qiáng)的特點(diǎn)，
[0007] 實(shí)現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，交流電源電壓Ul由PVin點(diǎn)及Pvgnd點(diǎn)經(jīng)限流電 阻Rl輸入，其特征在于，所述限流電阻Rl輸出連接精密電壓互感器PTl，精密電壓互感器PTl 輸出經(jīng)線性變換電路連接脈沖處理電路，所述線性變換電路包括采樣電阻R2、補(bǔ)償電容CU 運(yùn)算放大器Al，精密電壓互感器PTl輸出端連接運(yùn)算放大器Al，運(yùn)算放大器ΑΓ'_"端與輸出 端之間并聯(lián)采樣電阻R2和補(bǔ)償電容Cl;所述脈沖處理電路包括比較器Α2、電阻R3，R4，R5， R6，R7，R8，R9，RlO，Rl 1、電容C2，C3，C4、二極管Dl，所述比較器A2設(shè)有2個(gè)，1個(gè)為過(guò)零比較電 路的比較器A2A，另1個(gè)為幅度比較電路的比較器A2B，比較器A2A 端經(jīng)電阻R4連接運(yùn)算放 大器Al輸出端，比較器A2A "+"端一路經(jīng)電阻R6接地，比較器A2A "+"端另一路經(jīng)電阻R9接比 較器A2A輸出端，比較器A2B"_"端一路經(jīng)電阻R7接高電位+5v，比較器A2B"_"端另一路經(jīng)并 聯(lián)電阻R8、電容C3后接電阻R3和電容C2的并聯(lián)一端，比較器A2B"+"端一路經(jīng)電阻R5、電阻R3 和電容C2并聯(lián)的另一端、二極管Dl接運(yùn)算放大器Al輸出端，比較器A2B"+"端另一路經(jīng)電阻 RlO接比較器A2B輸出端，所述比較器A2A、比較器A2B輸出端連接后并聯(lián)電阻Rl 1、電容C4，電 阻Rl 1另一端接比較器A2A，電容C4另一端接地。
[0008] 有益效果
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)；
[0010] 1)用高精度電壓測(cè)量PT取代同步變壓器，整個(gè)電路體積遠(yuǎn)小于采用同步變壓器做 同步米集的方法；
[0011] 2)本實(shí)用新型電路抗沖擊與隔離能力取決于互感器的抗沖擊與隔離能
[0012]力，由于制造工藝的不同，材料的不同，互感器的抗沖擊與隔離能力，線性度，及相 位偏差等指標(biāo)均尚于變壓器；
[0013] 3)在減小了材料耗費(fèi)，減輕了重量，減小了體積的同時(shí)減小了不同個(gè)體之間的差 異，減小了相差，提高了采樣精度及增大了輸入電壓范圍，便于將其集成到晶閘管移相觸發(fā) 控制器里；
[0014] 4)可以很方便地將相關(guān)的參數(shù)在初始時(shí)校調(diào)一致，使更換后級(jí)設(shè)備時(shí)無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)校 正，在雙機(jī)熱切換時(shí)輸出波動(dòng)較小。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
[0016] 圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理示意框圖；
[0017] 圖2為本實(shí)用新型的電源同步電路原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[00?8] 本裝置交流電源電壓U1由PVi η點(diǎn)及Pvgnd點(diǎn)經(jīng)限流電阻R1輸入，如圖1所示，所述 限流電阻R1輸出連接精密電壓互感器PT 1，精密電壓互感器PT 1輸出經(jīng)線性變換電路連接脈 沖處理電路，所述線性變換電路包括采樣電阻R2、補(bǔ)償電容Cl、運(yùn)算放大器Al，精密電壓互 感器PTl輸出端連接運(yùn)算放大器A1，運(yùn)算放大器ΑΓ-"端與輸出端之間并聯(lián)采樣電阻R2和補(bǔ) 償電容Cl;所述脈沖處理電路包括比較器A2、電阻R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9，Rl0，Rl 1、電容 C2，C3，C4、二極管Dl，如圖2所示，所述比較器A2設(shè)有2個(gè)，1個(gè)為過(guò)零比較電路的比較器A2A， 另1個(gè)為幅度比較電路的比較器A2B，比較器A2A 端經(jīng)電阻R4連接運(yùn)算放大器Al輸出端， 比較器A2A "+"端一路經(jīng)電阻R6接地，比較器A2A "+"端另一路經(jīng)電阻R9接比較器A2A輸出端， 比較器A2B 端一路經(jīng)電阻R7接高電位+5v，比較器A2B 端另一路經(jīng)并聯(lián)電阻R8、電容C3 后接電阻R3和電容C2的并聯(lián)一端，比較器A2B"+"端一路經(jīng)電阻R5、電阻R3和電容C2并聯(lián)的 另一端、二極管Dl接運(yùn)算放大器Al輸出端，比較器A2B"+"端另一路經(jīng)電阻RlO接比較器A2B 輸出端，所述比較器A2A、比較器A2B輸出端連接后并聯(lián)電阻R11、電容C4,電阻Rll另一端接 比較器A2A，電容C4另一端接地。
[0019] 所述限流電阻Rl采用1%精度的金屬膜電阻，精密電壓互感器PTl采用1000:1000變 比、精度等級(jí)為0.1級(jí)的互感器，采樣電阻R2采用1%精度的金屬膜電阻，補(bǔ)償電容Cl采用聚 丙乙稀電容，運(yùn)算放大器Al采用高精度的運(yùn)放0P07。
[0020] 所述線性變換電路在輸入電壓從10%到200%內(nèi)變化，其輸出的信號(hào)U2非線性度小 于0.2%，相移變化小于10'，輸入/輸出信號(hào)隔離度大于1500V。
[0021] 本實(shí)用新型包括限流電阻RU精密電壓互感器PT1、采樣電阻R2、補(bǔ)償電容CU運(yùn)算 放大器Al及脈沖處理電路。交流電源電壓Ul由PVin點(diǎn)及PVgnd點(diǎn)經(jīng)限流電阻Rl，精密電壓互 感器PTl輸入，由線性變換部分進(jìn)行變換，輸出信號(hào)U2,變換后的信號(hào)U2由脈沖處理電路進(jìn) 行過(guò)零比較及幅值比較，從脈沖處理電路輸出同步信號(hào)ut。
[0022] 1.線性變換部分:包括限流電阻Rl、精密電壓互感器PTl、采樣電阻R2、補(bǔ)償電容 Cl、運(yùn)算放大器Al及脈沖處理電路。交流電源電壓Ul由PVin點(diǎn)及Pvgnd點(diǎn)經(jīng)限流電阻Rl，精 密電壓互感器PTl輸入，由采樣電阻R2、補(bǔ)償電容CU運(yùn)算放大器Al進(jìn)行線性變換，輸出信號(hào) U2,變換后的信號(hào)U2由脈沖處理電路進(jìn)行過(guò)零比較及幅值比較，從脈沖處理電路輸出同步 信號(hào)Ut，在輸入電壓從限幅值Ux到200%內(nèi)變化。其輸出的同步信號(hào)相移變化小于10uS。
[0023] 所述元件限流電阻Rl，精密電壓互感器PTl，采樣電阻R2,補(bǔ)償電容Cl，運(yùn)算放大器 Al組成的高精度比例變換電路。在輸入電壓從10%到200%內(nèi)變化。其輸出的信號(hào)U2非線性度 小于0.2%，相移變化小于10'。輸入/輸出信號(hào)隔離度大于1500V。
[0024] 2.脈沖處理電路，能夠?qū)斎胄盘?hào)U2進(jìn)行過(guò)零比較，具有幅度比較電路，在幅度低 于設(shè)定值時(shí)能夠關(guān)斷同步信號(hào)Ut的輸出。
[0025]如圖2所示，本實(shí)用新型用于晶閘管移相觸發(fā)的新型同步電路，包括限流電阻R1、 精密電壓互感器PTl、采樣電阻R2、補(bǔ)償電容CU運(yùn)算放大器Al及脈沖處理電路。
[0026] 交流電源電壓Ul由PVin點(diǎn)及Pvgnd點(diǎn)經(jīng)限流電阻Rl，精密電壓互感器PTl輸入，由 采樣電阻R2、補(bǔ)償電容C1、運(yùn)算放大器Al進(jìn)行線性變換，輸出信號(hào)U2,變換后的信號(hào)U2由脈 沖處理電路進(jìn)行過(guò)零比較及幅值比較，從脈沖處理電路輸出同步信號(hào)Ut，在輸入電壓從限 幅值Ux到200%內(nèi)變化。其輸出的同步信號(hào)相移變化小于I OuS。
[0027] 所述元件限流電阻Rl采用1%精度的金屬膜電阻，精密電壓互感器PTl采用1000: 1000變比、精度等級(jí)為0.1級(jí)的互感器，采樣電阻R2采用1%精度的金屬膜電阻，補(bǔ)償電容Cl 采用聚丙乙稀電容，運(yùn)算放大器Al采用高精度運(yùn)放0P07組成的高精度比例變換電路。在輸 入電壓從10%到200%內(nèi)變化。其輸出的信號(hào)U2非線性度小于0.2%，相移變化小于10 '。輸入/ 輸出信號(hào)隔離度大于1500V。
[0028]脈沖處理電路，能夠?qū)斎胄盘?hào)U2進(jìn)行過(guò)零比較，具有幅度比較電路，在幅度低于 設(shè)定值時(shí)能夠關(guān)斷同步信號(hào)Ut的輸出。
[0029] 如圖2所示，比較器A2、電阻R43，R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10，Rll、igC2，C3，C4、： 極管D1構(gòu)成了脈沖處理電路。
[0030] 比較器A2A、電阻R4、電阻R6、電阻Rll、電容C4構(gòu)成過(guò)零比較電路。外部輸入電源電 壓Ul經(jīng)變換后的電壓信號(hào)U2同零電位進(jìn)行比較，并產(chǎn)生同步信號(hào)輸出。
[0031] 比較器A2B、二極管D1、電阻1?3，1?5，1?7，1?8，1?10、電容02,03,04構(gòu)成幅度比較電路， 當(dāng)U2經(jīng)二極管Dl半波整后電壓U3,與電阻R7，R8組成的分壓Uxl進(jìn)行比較，當(dāng)U3低于Uxl時(shí)， 比較器將輸出拉低，當(dāng)輸入信號(hào)U3高于Uxl，輸出重新拉高。
[0032] 限幅值Ux可以由以下方式計(jì)算出來(lái)
[0033] 設(shè)電壓互感器變比為1000:1000
[0035]改變R8的值可改變限幅值的大小。
[0036]改變Cl的值可以改變相移的大小。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于晶閘管移相觸發(fā)的同步電路，交流電源電壓Ul由PVin點(diǎn)及Pvgnd點(diǎn)經(jīng)限流 電阻Rl輸入，其特征在于，所述限流電阻Rl輸出連接精密電壓互感器PTl，精密電壓互感器 PTl輸出經(jīng)線性變換電路連接脈沖處理電路，所述線性變換電路包括采樣電阻R2、補(bǔ)償電容 C1、運(yùn)算放大器A1，精密電壓互感器PTl輸出端連接運(yùn)算放大器A1，運(yùn)算放大器ΑΓ-"端與輸 出端之間并聯(lián)采樣電阻R2和補(bǔ)償電容Cl;所述脈沖處理電路包括比較器A2、電阻R3，R4，R5， R6，R7，R8，R9，RlO，Rl 1、電容C2，C3，C4、二極管Dl，所述比較器A2設(shè)有2個(gè)，1個(gè)為過(guò)零比較電 路的比較器A2A，另1個(gè)為幅度比較電路的比較器A2B，比較器A2A 端經(jīng)電阻R4連接運(yùn)算放 大器Al輸出端，比較器A2A "+"端一路經(jīng)電阻R6接地，比較器A2A "+"端另一路經(jīng)電阻R9接比 較器A2A輸出端，比較器A2B"_"端一路經(jīng)電阻R7接高電位+5v，比較器A2B"_"端另一路經(jīng)并 聯(lián)電阻R8、電容C3后接電阻R3和電容C2的并聯(lián)一端，比較器A2B"+"端一路經(jīng)電阻R5、電阻R3 和電容C2并聯(lián)的另一端、二極管Dl接運(yùn)算放大器Al輸出端，比較器A2B"+"端另一路經(jīng)電阻 RlO接比較器A2B輸出端，所述比較器A2A、比較器A2B輸出端連接后并聯(lián)電阻Rl 1、電容C4，電 阻Rl 1另一端接比較器A2A，電容C4另一端接地。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于晶閘管移相觸發(fā)的同步電路，其特征在于，所述限流 電阻Rl采用1%精度的金屬膜電阻，精密電壓互感器PTl采用1000:1000變比、精度等級(jí)為0.1 級(jí)的互感器，采樣電阻R2采用1%精度的金屬膜電阻，補(bǔ)償電容Cl采用聚丙乙稀電容，運(yùn)算放 大器Al采用高精度的運(yùn)放0P07。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于晶閘管移相觸發(fā)的同步電路，其特征在于，所述 線性變換電路在輸入電壓從10%到200%內(nèi)變化，其輸出的信號(hào)U2非線性度小于0.2%，相移變 化小于10'，輸入/輸出信號(hào)隔離度大于1500V。
【文檔編號(hào)】H02M1/06GK205490103SQ201521006418
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2015年12月8日
【發(fā)明人】何德, 曾廣俊, 羅明陽(yáng), 趙劍鋒
【申請(qǐng)人】九江賽晶科技股份有限公司