专利名称：低压大电流光电触发晶闸管触发检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种2kV以下、IOOkA等级的光电触发晶闸管阀组的触发检测电路，应用于电力、冶金和所有使用光电晶闸管作为核心器件的领域。
背景技术：
低压大电流光电触发晶闸管广泛应用于需要大功率整流器的电解行业，如电解铝、电解铜、电解锌等。由于晶闸管阀体通常要承受大电流，需采用多个晶闸管的并联来实现。晶闸管阀组的触发、状态检测是整流装置中的重要组成部分。为了节约成本，减少投资，一般是通过一根光纤通过光信号的频率变化回传主回路的各种工作状态。而检测各种状态并转换为频率信号的工作通常由CPLD或FPGA等可编程逻辑器件来完成。此种方法的检测回路硬件设计复杂，抗干扰处理难度较大，同时需要软件编写，对设计人员要求较高，同时增加了生产调试环节，批量生产任务量明显增加。
发明内容本实用新型的目的是提供一种低压大电流光电触发晶闸管触发检测电路，可在触发晶闸管同时，检测并联支路熔断器的状态、晶闸管的导通状态以及触发板的电源状态，具有较高的工作稳定性和抗干扰能力，电路结构简单，能耗低。为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现低压大电流光电触发晶闸管触发检测电路，包括熔断器状态检测电路、晶闸管导通状态检测电路、电源状态检测电路、触发电路；熔断器状态检测电路包括光电隔离电路、振荡电路依次连接；晶闸管导通状态检测电路包括信号隔离电路、信号处理电路依次连接；电源状态检测电路由电源监视电路、光电隔离电路连接组成；熔断器状态信号经光电隔离电路、振荡电路处理后，与经信号隔离电路、信号处理电路处理后的晶闸管电流信号通过与门电路连接，该信号与经光电隔离后的电源信号综合处理，输出的回馈检测光信号发送至控制器；控制器发出触发脉冲光信号，经光电转换电路、脉冲整形放大电路后，触发主回路中的晶闸管。所述的信号处理电路由放大电路、压频转换电路连接组成。与现有技术相比，本实用新型的优点是1)该检测电路结构简单，可实现多种检测功能，在触发晶闸管同时，检测并联支路熔断器的状态、晶闸管的导通状态以及触发板的电源状态，具有较高的工作稳定性和抗干扰能力，电路结构简单，能耗低；可靠性高、成本低、易维护。2)因采用了光纤接收触发脉冲，故取消了常用的脉冲隔离变压器，提高了触发脉冲前沿di/dt值，简化了电路设计，提高了触发一致性和稳定性。3)该电路采用了与主回路等电位设计，有利于绝缘处理，充分利用了光电触发的优越性。
图1是低压大电流光电触发晶闸管触发检测电路的结构框图；图2是低压大电流光电触发晶闸管触发检测电路的实施例的结构框图。
具体实施方式
见图1、图2，低压大电流光电触发晶闸管触发检测电路，包括熔断器状态检测电路、晶闸管导通状态检测电路、电源状态检测电路、触发电路。熔断器状态检测电路包括光电隔离电路、振荡电路依次连接；晶闸管导通状态检测电路包括信号隔离电路、放大电路、压频转换电路依次连接组成；电源状态检测电路由电源监视电路、光电隔离电路连接组成。熔断器状态信号经光电隔离电路、振荡电路处理后，与经信号隔离电路、信号处理电路处理后的晶闸管电流信号通过与门电路&连接，该信号与经光电隔离后的电源信号综合处理，输出的回馈检测光信号发送至控制器；控制器发出触发脉冲光信号，经光电转换电路、脉冲整形放大电路后，触发主回路中的晶闸管。稳压电路通过隔离变压器输出一路18V 及两路16V，经过整流稳压后，输出18V、士 15V、5V。见图2，振荡电路由电阻R61、电阻R62、电阻R17、电容C22、集成片Q21组成，熔断器状态正常时，集成片Q21的3脚输出为低电平；熔断器故障时，集成片Q21的3脚输出 3. 2kHz左右的频率信号。放大电路由运算放大器U31、电阻R12、电阻R14组成，输入OV 4V，输出5V 9V。压频转换电路由集成片Q11、电阻R31、电阻R41、电容C71、电容C81组成，理想状态下输入5V 9V，输出50kHz 90kHz。当熔断器状态正常，集成片Q21的3脚经过与非门的处理输出高电平，再与集成片 Qll的7脚输出信号经过与门，最终触发检测板得到晶闸管支路的电流值。当熔断器故障，集成片Q21的3脚经过与非门的处理输出3. 2kHz左右的频率信号，集成片Qll的7脚输出信号被屏蔽掉，经过与门后，最终触发检测板得到3. 2kHz左右的频率信号，可得知熔断器处于断开状态。状态检测优先级为1、电源故障；2、熔断器故障；3、晶闸管故障。此低压大电流光电触发晶闸管触发检测电路的电流检测精度< 1 %，响应速度 < 50 μ s，熔断器状态检测< 1. 2ms,电源状态检测< 2ms，都能达到设备运行的保护要求， 它的生产、调试、维护成本较低，对调试及维护人员要求不高，并且设计者可灵活调整输出信号的频率范围，以达到更高精度和更快响应的要求，是一种简单实用，可靠的检测电路。
权利要求1.低压大电流光电触发晶间管触发检测电路，其特征在于，包括熔断器状态检测电路、 晶闸管导通状态检测电路、电源状态检测电路、触发电路；熔断器状态检测电路包括光电隔离电路、振荡电路依次连接；晶闸管导通状态检测电路包括信号隔离电路、信号处理电路依次连接；电源状态检测电路由电源监视电路、光电隔离电路连接组成；熔断器状态信号经光电隔离电路、振荡电路处理后，与经信号隔离电路、信号处理电路处理后的晶闸管电流信号通过与门电路连接，该信号与经光电隔离后的电源信号综合处理，输出的回馈检测光信号发送至控制器；控制器发出触发脉冲光信号，经光电转换电路、 脉冲整形放大电路后，触发主回路中的晶闸管。
2.根据权利要求1所述的低压大电流光电触发晶间管触发检测电路，其特征在于，所述的信号处理电路由放大电路、压频转换电路连接组成。
专利摘要本实用新型涉及一种低压大电流光电触发晶闸管触发检测电路，包括熔断器状态检测电路、晶闸管导通状态检测电路、电源状态检测电路、触发电路；熔断器状态检测电路包括光电隔离电路、振荡电路依次连接；晶闸管导通状态检测电路包括信号隔离电路、信号处理电路依次连接；电源状态检测电路由电源监视电路、光电隔离电路连接组成。本实用新型可在触发晶闸管同时，检测并联支路熔断器的状态、晶闸管的导通状态以及触发板的电源状态，具有较高的工作稳定性和抗干扰能力，电路结构简单，能耗低。
文档编号G01R31/40GK201947159SQ20102065692
公开日2011年8月24日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者司明起, 周奇, 娄晓忠, 张普红, 金太英, 霍健, 霍煜, 黎军 申请人:北京荣科恒阳整流技术有限公司, 荣信电力电子股份有限公司