专利名称：一种高压串联可控硅控制信号及能量的传输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及可控硅应用技术，尤其是一种高压串联可控硅控制信号及能量的传输 系统。
背景技术：
电力电子技术，随着工业的不断进步，可控硅应用的电压等级越来越高，功率越来 越大。采用串联可控硅应用的控制装置，关键在于解决高低压间的隔离和控制的稳定性。
目前，在采用可控硅作为功率器件的高压控制系统中，高压侧和低压控制侧之前 的信号及能量传输必须保证绝对地安全可靠。在间接光触发系统的设计过程中，主要需要 解决的是两个问题1、信号隔离问题。作为直接控制晶闸管开通关断的门极驱动电路与高压相同，而相应 的信号控制电路属于低压，绝缘很难处理。
2、控制信号及能量的传输电路设计。作为直接控制晶闸管开通关断的门极驱动电 路，由于其在高压运用，其电路复杂性要比一般触发系统的电路复杂的多，同时也要考虑 相应的保护电路和元件监测电路。发明内容
本发明的目的旨在提出一种将光隔离和磁隔离技术应用于多只串联可控硅装置 中控制信号及能量的传输系统，希望进一步提高系统安全系数及运行的可靠性。
这种高压串联可控硅软起动装置控制信号及能量的传输系统，其特征在于它包 含主控板、高频电源板、脉冲分配板、驱动板、电压采样与保护电路、高压可控硅模组、AC-DC 电源变换装置、光导纤维、高压电缆；其中所述主控板发出的三相可控硅触发信号A、B、C分 别接入三块脉冲分配板，并经脉冲分配板产生输出信号通过光导纤维分别传送到对应的三 块驱动板，而后又各经每个驱动板的输出端与高压可控硅模组相连；另外，母线高压侧的电 压采样信号及可控硅保护信号也通过另一光导纤维反馈到主控板；同时，所述主控板220 交流电源通过AC-DC电源变换装置的电源输出电路与并联在输出电路中的多个高频电源 板并联，并且又通过高频电源板的输出端将信号通过高压电缆依次穿过所对应的驱动板及 电压采样与保护电路板中的的高性能磁环，到达高压可控硅模组。
所述的脉冲分配板产生每块产生10路光控信号传送至对应的驱动板。
根据以上技术方案提出的这种高压串联可控硅软起动装置控制信号及能量的传 输系统，与现有的同类技术相比较，具有以下优点1、高安全性。采用间接光触发系统，利用光导纤维连接高压元件和低压控制回路，彻底 解决了信号隔离问题，更加安全可靠；2、易维护性。主体设计中采用模块化设计，一旦出现问题，只需要更换相应的模块即可 再次正常工作，更换和维护更加方便。
3、可拓展性。设计方案采用模块化设计方案，可针对不同电压等级进行设计，例图3可用于IOKV系统，如需要设计6KV装置，只需要每相上减少晶闸管及对应的驱动控制模块， 并不需要重新设计主体结构。对于超过IOKV的更高电压等级来说，这一方案同样适用。
附图为本发明的结构示意图。
图中1-主控板 2.1-高频电源板 2. 2-高频电源板 2. 3-高频电源板 2. 4-高频电源板 3. 1-第一脉冲分配板 3. 2-第二脉冲分配板 3. 3-第三脉冲分配 板 4. 1-第一驱动板 4. 2-第二驱动板 4. 3-第三驱动板 5-电压采样保护电路 6-高压可控硅模组 7-电源变换装置 8-光导纤维 9-高压电缆 10-光导纤维。
具体实施方式
如图所示的这种高压串联可控硅软起动装置控制信号及能量的传输系统，其特 征在于它包含主控板1、四个高频电源板2-广2-4、三个脉冲分配板3-广3-3、三个驱动板 4-广4-3、电压采样与保护电路5、高压可控硅模组6、AC-DC电源变换装置7、光导纤维8、10、 高压电缆9 ；其中所述主控板1发出的三相可控硅触发信号A、B、C分别接入三个脉冲分配 板3-1、3-2、3-3，并经各脉冲分配板3-1、3-2、3-3各产生输出的10路光控信号通过光导纤 维8分别传送到对应的三个驱动板第一驱动板4-1、第二驱动板4-2、第三驱动板4-3，而 后又各经每个驱动板的输出端与高压可控硅模组6相连；另外，母线高压侧的电压采样信 号及可控硅保护信号5通过另一光导纤维10反馈到主控板1，以实现实时数据的采集及各 种保护；同时，主控板1的220交流电源通过AC-DC电源变换装置7产生出直流电源输出至 多个并联在输出电路中的高频电源板第一高频电源板2-1、第二高频电源板2-2、第三高 频电源板2-3、第四高频电源板2-4，并且又通过高频电源板的输出端信号通过高压电缆9 依次穿过各驱动板及电压采样与保护电路板5中的的高性能磁环，连接到达高压可控硅模 组；由此产生出足够的电源供给驱动电路及电压采样与保护电路工作。
上述这种高压串联可控硅软起动装置控制信号及能量的传输系统，工作原理如 下主控板1发出的三相可控硅触发信号经过脉冲分配至三个脉冲分配板第一脉冲分配 板3-1、第二脉冲分配板3-2、第三脉冲分配板3-3，每相各产生10路光控信号通过光导纤 维8传送到对应的第一驱动板4-1、第二驱动板4-2、第三驱动板4-3，控制总共30路(每相 10路)驱动电路来触发高压可控硅模组6 ；另外，高压侧的电压采样信号及可控硅保护信号 5也通过另一光导纤维10反馈到主控板1，以实现实时数据的采集及各种保护；高压侧的能 量供给路线为220交流电源通过AC-DC电源变换装置7产生出直流电源供给多个并联在 直流输出电路中的高频电源板第一高频电源板2-1、第二高频电源板2-2、第三高频电源 板2-3、第四高频电源板2-4，输出高频电源信号通过高压电缆9依次穿过驱动板及电压采 样与保护电路板上的高性能磁环，产生出足够的电源供给驱动电路及电压采样与保护电路 工作。从而实现高、低压侧的控制信号通过光隔离，能量传输通过磁隔离，使高、低压侧完 全没有直接的电联系，令整个系统非常的安全可靠。
本发明采用光隔离和磁隔离技术，应用于高压串联可控硅装置控制信号及能量的 传输，确保系统安全可靠地运行。
权利要求
1.一种高压串联可控硅软起动装置控制信号及能量的传输系统，其特征在于它包含 主控板(1)、高频电源板、脉冲分配板、驱动板、电压采样与保护电路(5)、高压可控硅模组 (6)、AC-DC电源变换装置(7)、光导纤维、高压电缆(9);其中所述主控板(1)发出的三相可 控硅触发信号A、B、C分别接入三个脉冲分配板(3-1)、(3-2)、(3-3)，并经脉冲分配板产生 输出的光控信号通过光导纤维(8)分别传送到对应的三块驱动板(4-1)、(4-2)、(4-3)，而 后又各经每个驱动板的输出端与高压可控硅模组(6)相连；另外，母线高压侧的电压采样 信号及可控硅保护信号(5)通过另一光导纤维(10)反馈到主控板(1)，以实现实时数据的 采集及各种保护；同时，主控板(1) 220交流电源通过AC-DC电源变换装置(7)产生出直流 电源输出至多个并联在输出电路中的多个高频电源板(2-1)、(2-2)、2-3)、(2-4)，并且又将 各高频电源板的输出端信号通过高压电缆(9 )依次穿过每个驱动板及电压采样与保护电路 板(5)中的的高性能磁环，产生出供给驱动电路及电压采样与保护电路工作的足够电源。
2.如权利要求1所述的一种高压串联可控硅软起动装置控制信号及能量的传输系统， 其特征在于所述的脉冲分配板产生每块产生10路光控输出信号传送至对应的驱动板。
全文摘要
一种高压串联可控硅软起动装置控制信号及能量的传输系统，包含主控板、高频电源板、脉冲分配板、驱动板、电压采样与保护电路、高压可控硅模组、电源变换装置、光导纤维、高压电缆；主控板发出的三相可控硅触发信号分别接入三脉冲分配板，并由脉冲分配板各输出的光控信号经光导纤维分送到对应的驱动板，而后又各经驱动板的输出端与高压可控硅模组相连；高压侧的电压采样信号及可控硅保护信号通过另一光导纤维反馈到主控板；同时，主控板220交流电源通过电源变换装置产生出直流电源输出至多个并联在输出电路中的高频电源板，并又经高频电源板的输出端信号通过高压电缆依次穿过各驱动板及电压采样与保护电路板中的的高性能磁环，产生供给驱动电路及电压采样与保护电路工作的足够的电源。
文档编号H02M1/06GK102035359SQ20101060481
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者张卫平, 张进乐, 朱慧玲, 赵凌翔 申请人:上海追日电气有限公司