专利名称：一种高电位晶闸管状态检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种晶闸管检测电路，尤其是涉及一种适用于应用了晶闸管的高压大功率电力电子装置中高电位系统的简单便捷的晶闸管状态检测装置。
背景技术：
在有晶闸管的高压大功率电力电子装置中，经常需要检测晶闸管是否击穿。晶闸管是否具备承受一定反向电压的能力是判断其是否击穿的依据。在此基础上，传统的检测方法是在被检测晶闸管的两端并联数个电阻，通过检测其中某个电阻的电压来判定晶闸管是否承受反向电压；或者在并联电阻中串联一个光耦，通过检测光耦的光敏三极管通断状态来判定晶闸管是否承受反向电压。在现有技术当中，由皮佑国于2001年07月17日申请，并于2002年02月20日公开，公开号为CN1336555A的中国发明专利申请《一种晶闸管工作状态检测方法》即采用了此种方法。该发明公开了一种晶闸管工作状态的检测方法，利用晶闸管控制装置中晶闸管本身使用的同步信号，采用单片机在该同步信号的一个周期内对晶闸管两端的压降进行检测，用测得的晶闸管压降来反映晶闸管的工作状态。而由北京金自天正智能控制股份有限公司于2007年12月21日申请，并于2008年07月02日公开，公开号为CN101210949A中国发明专利申请《晶闸管交交变频器的全关断检测电路》提出了一种为检测电路板直接从晶闸管两端取电源并有专用电源电路的有源检测方法。一种交交变频系统晶闸管的全关断检测电路，属于晶闸管变频技术。由电压检测电路和逻辑判断电路组成。其中，电压检测电路的输入为晶闸管的端电压，输出信号送到逻辑判断电路，由逻辑判断电路输出全关断检测信号。电压检测电路实现对晶闸管两端电压的检测，逻辑判断电路利用触发信号和电压检测信号做出逻辑判断，给出晶闸管的通断信号。原有的检测电阻电压的方法，需要为检测电路提供电源电路。该电源或由外部提供，或直接从高电位晶闸管处取得。由外部提供电源，必须要解决电气隔离问题，晶闸管所处电位越高，则隔离电压越高，这无疑增加了装置的成本和体积。从高电位晶闸管处取得检测电路的电源，则其取电源电路比较复杂。原有的检测光耦光敏三极管通断状态的方法，则受到光电耦合器的电压隔离能力的限制，在晶闸管电位高于一定值时不再适用。因此，发明一种能够适用于高电位系统的晶闸管状态简单便捷的检测装置成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高电位晶闸管状态检测装置，该装置电路结构简单，既不需为检测电路提供专门的电源电路，又可以很好地适用于高电位系统。本发明具体提供了一种高电位晶闸管状态检测装置的技术实现方案，一种高电位晶闸管状态检测装置，包括检测电路板和检测电阻电路。检测电阻电路与检测电路板相连，检测电路板通过检测电阻电路与被测晶闸管相连；检测电阻电路包括检测电阻；检测电路板包括两个相互并联的支路，第一并联支路包括第一二极管，第二并联支路包括光纤发送器。当被测晶闸管承受正向电压时，电流流过检测电路板板内的第一二极管，以保护光纤发送器不承受过高的反向电压；当被测晶闸管承受反向电压时，电流流过光纤发送器，光纤发送器再通过光纤将该信号送出，即检测出被测晶闸管已经承受反向电压。作为本发明一种高电位晶闸管状态检测装置技术方案的进一步改进，检测电路板还包括第三并联支路。第三并联支路包括稳压管。光纤发送器与稳压管并联，当被测晶闸管承受正向电压时，稳压管将第二并联支路光纤发送器两端的电压限制在设定的范围以内，同时稳压管将流过第三并联支路的正向电流限制在设定的范围以内，保护光纤发送器不发生过流故障。作为本发明一种高电位晶闸管状态检测装置技术方案的进一步改进，第二并联支路还包括限流电阻，限流电阻与光纤发送器相互串联后再与稳压管并联，限流电阻再将第二并联支路的电流限制在设定的范围以内。作为本发明一种高电位晶闸管状态检测装置技术方案的进一步改进，检测电阻电路包括第一检测电阻和第二检测电阻，第一检测电阻和第二检测电阻分别连接在被测晶闸管与检测电路板之间，第一检测电阻和第二检测电阻根据高电位系统的电压需要选择合适的功率和阻值。作为本发明一种高电位晶闸管状态检测装置技术方案的进一步改进，第三并联支路包括第二二极管，第二二极管与稳压管反向串联，第二二极管用于阻止稳压管流过正向电流。作为本发明一种高电位晶间管状态检测装置技术方案的进一步改进，光纤发送器直接与高电位系统相连接。作为本发明一种高电位晶闸管状态检测装置技术方案的进一步改进，被测晶闸管为电触发晶闸管或光触发晶闸管。通过实施上述本发明一种高电位晶间管状态检测装置的技术方案，具有如下技术效果
1、将光纤发送器直接接入高电位系统中，不需为检测电路板提供专用电源电路，就能够简单便捷地检测电触发晶闸管与光触发晶闸管的状态；
2、光纤隔离与无源电路相结合，使本发明技术方案适用于比较高的电位系统；
3、采用稳压管限压分流与电阻限流相结合的光纤发送器过电流保护，保证了光纤发送器在高电位系统中可靠工作。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术晶闸管工作状态检测装置一种具体实施方式
的电气连接示意图；图2是现有技术晶间管交交变频器全关断检测电路一种具体实施方式
的电气连接示
意图；图3是本发明高电位晶闸管状态检测装置一种具体实施方式
的电路连接原理图；其中1-高电位晶闸管状态检测装置；2-检测电路板；3-检测电阻电路；4-被测晶闸管；Vl-第一二极管；V2-第二二极管；V3-稳压管；HPl-光纤发送器；Rl-限流电阻；R2-第一检测电阻；R3-第二检测电阻。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如附图3所示，给出了本发明一种高电位晶闸管状态检测装置具体应用在高压大功率电力电子装置中高电位系统晶闸管状态检测的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。一种具体实施方式
应用在高压大功率晶闸管变流器中，这种大功率晶闸管变流器是一种典型的高电位系统，该变流器的晶闸管由脉冲变压器触发，其中待检测的高压大功率晶闸管元件就处于高电位系统中。本发明高电位晶闸管状态检测装置一种具体实施方式
的电路原理图如附图3所示，高电位晶闸管状态检测装置1包括检测电路板2和检测电阻电路3 ；检测电阻电路3与检测电路板2相连，检测电路板2再通过检测电阻电路3与被测晶闸管4相连；检测电阻电路3包括检测电阻；检测电路板2包括两个相互并联的支路第一并联支路包括第一二极管VI，第二并联支路包括光纤发送器HPl。当被测晶闸管4承受正向电压时，电流流过检测电路板2板内的第一二极管VI，以保护光纤发送器HPl不承受过高的反向电压；当被测晶闸管4承受反向电压时，电流流过光纤发送器HPl，光纤发送器HPl再通过光纤将该信号送出，即检测出被测晶闸管4已经承受反向电压。第二并联支路进一步包括限流电阻R1，限流电阻Rl与光纤发送器HPl相互串联，限流电阻Rl再将第二并联支路的电流限制在一定的范围以内。检测电路板2还进一步包括第三并联支路，第三并联支路包括稳压管V3。光纤发送器HPl与限流电阻Rl串联后再与稳压管V3并联。当被测晶闸管4承受正向电压时，稳压管V3将第二并联支路光纤发送器HPl和限流电阻Rl之间的电压限制在一定的范围以内，同时稳压管V3将流过第三并联支路的正向电流限制在一定的范围以内，保护光纤发送器HPl不发生过流故障。检测电阻电路3包括第一检测电阻R2和第二检测电阻R3 ；第一检测电阻R2和第二检测电阻R3分别连接在被测晶闸管4与检测电路板2之间；第一检测电阻R2和第二检测电阻R3根据高电位系统的电压需要选择合适的功率和阻值。第三并联支路进一步包括第二二极管V2，第二二极管V2与稳压管V3反向串联，第二二极管V2用于阻止稳压管V3流过正向电流。光纤发送器HPl直接与高电位系统相连接。被测晶闸管4可以为电触发晶闸管或光触发晶闸管。光纤发送器HPl的正向电流有一定限制，超过该限制可能导致其损坏。在具体实施方式
中，光纤发送器HPl与限流电阻Rl串联后再与稳压管V3并联，用于保护光纤发送器HPl不发生过流故障。稳压管V3可以将光纤发送器HPl和限流电阻Rl支路的电压限制在一定范围以内，在此基础上，限流电阻Rl再将该支路电流限制在一定范围以内，即将正向电流被限制在一定范围以内。上述基于光电隔离的无源晶闸管状态检测装置，通过将检测电阻并联在被测晶闸管的两端，并将光纤发送器与限流电阻串联。当被测晶闸管承受一定反向电压时，有一定的电流流过光纤发送器，与光纤发送器连接的光纤再将光信号传送给控制系统。该装置通过将光纤发送器直接接入高电位系统中，不需为检测电路板提供电源，简单便捷地检测电触发晶闸管与光触发晶闸管的状态。光纤隔离与无源电路相结合，使该装置适用于比较高的电位系统。采用稳压管限压分流与电阻限流相结合的光纤发送器过电流保护方法，进一步保证了光纤发送器在高电位系统中可靠工作。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
1.一种高电位晶闸管状态检测装置，其特征在于，包括检测电路板(2)和检测电阻电路(3)；所述的检测电阻电路(3)与检测电路板(2)相连，所述的检测电路板(2)通过检测电阻电路(3)与被测晶闸管(4)相连；检测电阻电路(3)包括检测电阻；检测电路板(2)包括两个相互并联的支路，第一并联支路包括第一二极管(VI)，第二并联支路包括光纤发送器(HPl)；当被测晶闸管(4)承受正向电压时，电流流过检测电路板(2)板内的第一二极管 (VI)，以保护光纤发送器(HPl)不承受过高的反向电压；当被测晶闸管(4)承受反向电压时，电流流过光纤发送器(HP1)，光纤发送器(HPl)再通过光纤将该信号送出，即检测出被测晶闸管(4)已经承受反向电压。
2.根据权利要求1所述的一种高电位晶间管状态检测装置，其特征在于所述的检测电路板(2)还包括第三并联支路，第三并联支路包括稳压管(V3);所述光纤发送器(HPl)与稳压管(V3)并联，当被测晶间管(4)承受正向电压时，所述稳压管(V3)将第二并联支路光纤发送器(HPl)两端的电压限制在设定的范围以内；同时稳压管(V3)将流过第三并联支路的正向电流限制在设定的范围以内，保护光纤发送器(HPl)不发生过流故障。
3.根据权利要求1或2所述的一种高电位晶间管状态检测装置，其特征在于所述的第二并联支路还包括限流电阻(R1)，限流电阻(Rl)与光纤发送器(HPl)串联后再与稳压管 (V3)并联；限流电阻(Rl)将第二并联支路的电流限制在设定的范围以内。
4.根据权利要求3所述的一种高电位晶间管状态检测装置，其特征在于所述检测电阻电路(3)包括第一检测电阻(R2)和第二检测电阻(R3)；所述的第一检测电阻(R2)和第二检测电阻(R3)分别连接在被测晶闸管(4)与检测电路板(2)之间；第一检测电阻(R2)和第二检测电阻(R3)根据高电位系统的电压需要选择合适的功率和阻值。
5.根据权利要求4所述的一种高电位晶间管状态检测装置，其特征在于所述的第三并联支路包括第二二极管(V2);所述第二二极管(V2)与稳压管(V3)反向串联，第二二极管 (V2 )用于阻止稳压管(V3 )流过正向电流。
6.根据权利要求1、2、4、5中任一权利要求所述的一种高电位晶闸管状态检测装置，其特征在于所述的光纤发送器(HPl)直接与高电位系统相连接。
7.根据权利要求6所述的一种高电位晶间管状态检测装置，其特征在于所述的被测晶闸管(4)为电触发晶闸管或光触发晶闸管。
全文摘要
本发明公开了一种高电位晶闸管状态检测装置，包括检测电路板和检测电阻电路。检测电路板与检测电阻电路相连，再通过检测电阻电路与被测晶闸管相连；检测电阻电路包括检测电阻。检测电路板包括两个相互并联的支路，第一并联支路包括第一二极管，第二并联支路包括光纤发送器；当被测晶闸管承受正向电压时，电流流过检测电路板板内第一二极管，以保护光纤发送器不承受过高的反向电压；当被测晶闸管承受反向电压时，电流流过光纤发送器，光纤发送器再通过光纤将该信号送出，即检测出被测晶闸管已经承受反向电压。本发明适用于高电位系统，无需为检测电路板提供专用电源电路，就能简捷地检测晶闸管的状态，保证了光纤发送器在高电位系统中可靠工作。
文档编号G01R31/26GK102565662SQ201210068409
公开日2012年7月11日 申请日期2012年3月15日 优先权日2012年3月15日
发明者吴强, 姜耀伟, 张少云, 彭京, 敬华兵, 李泽泉, 陈刚, 陈映林, 陈雪, 雷立 申请人:株洲变流技术国家工程研究中心有限公司