专利名称：一种零电压投入的可控硅控制触发电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力电子应用电路，具体是涉及一种用于投切低压无功补偿回路的可控硅控制触发电路。
背景技术：
在低压无功补偿领域，传统可控硅的投切方式是接触器控制，其主要存在以下一 些缺陷或是响应速度慢，或是投切时产生很大的涌流，或是投切时会对系统产生冲击，或是不能保护无功补偿电力电容器。
实用新型内容实用新型目的本实用新型的目的是为了解决现有技术中的问题，主要提供一种用于投切低压无功补偿回路的可控硅控制触发电路，实现了投切无涌流，并对整个系统无冲击。技术方案为了实现以上目的，本实用新型提供了一种零电压投入的可控硅控制触发电路，包括PWM脉冲触发源电路、电流过零检测电路、逻辑控制电路和脉冲变压器；所述PWM脉冲触发源电路用于提供固定频率的PWM信号，所述电流过零检测电路用于检测可控硅的电流过零点，所述脉冲变压器用于脉冲的驱动放大；所述逻辑控制电路用于对输入的控制信号与过零点信号进行逻辑判断，即当可控硅两端电压差为零，并且控制信号有效，通过逻辑相与后控制PWM信号输出，驱动脉冲变压器，从而达到控制可控硅投切的功能。实用新型中上述各部件的工作原理如下控制信号与逻辑控制电路输入端相连，可控硅上电信号的输出端与电流过零检测电路的输入端相连，电流过零检测电路的输出端与逻辑控制电路的输入端相连，逻辑控制电路的输出端与PWM脉冲触发源电路的输入端相连，PWM脉冲触发源电路输出端与脉冲变压器的输入端相连，脉冲变压器输出端与可控硅输入端相连。本实用新型中所述控制信号通过隔离光耦的输出端与逻辑控制电路输入端相连，使用隔离光耦能有效地把控制回路与驱动回路分开，避免两回路相互影响，进一步提高了
可靠性。本实用新型中所述电流过零检测电路包括大功率电阻、集成光耦和上拉电源；所述集成光耦的输入端与所述可控硅的输出端连接；集成光耦的电源接入端通过大功率电阻与上拉电源连接，所述集成光耦的输出端与所述逻辑控制电路的输入端连接；所述集成光耦检测可控硅两端压差，根据集成光耦特性，当无过零时，集成光耦导通，所述电流过零检测电路的输出端输出为低电平；当过零时，集成光耦截止，所述电流过零检测电路的输出端输出为高电平。本实用新型中所述脉冲变压器包括三极管、电阻和高频变压器；所述PWM脉冲触发源电路发出的PWM信号与使能信号相与，通过电阻限流后控制驱动三极管，通过三级管放大驱动电流，进而驱动高频变压器，经高频变压器隔离输出给所述可控硅。[0009]本实用新型中所述PWM脉冲触发源电路，包含RC振荡电路，RC振荡电路用于确定PWM脉冲触发源电路输出的PWM的频率。有益效果本实用新型的优点如下本实用新型中所有功能模块都采用纯硬件电路，可靠性高，适用于可控硅投切低压无功补偿，应用广泛，投切具有无涌流、对系统无冲击和对电容有保护等优点。
图I为本实用新型的原理图。图2为本实用新型中实施例中电流过零检测电路的电路图。图3为本实用新型中实施例中脉冲变压器的电路图。图4为本实用新型中实施例中控制电源的电路图。图5为本实用新型中实施例中PWM脉冲触发源电路的电路图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例如图I所示的一种零电压投入的可控硅控制触发电路，包括PWM脉冲触发源电路、电流过零检测电路、逻辑控制电路和脉冲变压器；所述PWM脉冲触发源电路提供固定频率的PWM信号，所述电流过零检测电路用于检测可控硅的电流过零点，所述脉冲变压器用于脉冲变压器的驱动放大；所述逻辑控制电路用于对输入的控制信号与过零点信号进行逻辑判断，即当投切电容两端电压差为零，并且控制信号有效，通过逻辑相与后控制PWM信号输出，驱动脉冲变压器，从而达到对可控硅控制的功能。上述各部件的工作原理如下由无功补偿控制器发出的电平控制信号与逻辑控制电路输入端相连，可控硅上电信号的输出端与电流过零检测电路的输入端相连，电流过零检测电路的输出端与逻辑控制电路的输入端相连，逻辑控制电路的输出端与PWM脉冲触发源电路的输入端相连，PWM脉冲触发源电路输出端与脉冲变压器电路的输入端相连，脉冲变压器电路输出端与可控硅输入端相连(如图I所示)。工作时，所述逻辑控制电路将输入的控制信号与电流过零检测电路输出的过零点信号进行逻辑判断，即当可控硅两端电压差为零，并且控制信号有效，通过逻辑相与后控制PWM信号输出，驱动脉冲变压器，从而达到控制可控硅的功能。本实施例中，如图3所示，所述脉冲变压器包括三极管Q3、电阻R50和高频变压器T3 ;所述PWM脉冲触发源电路发出的PWM信号与使能信号EN4相与，通过电阻R50限流后控制驱动三极管Q3，通过三级管Q3放大驱动电流，进而驱动高频变压器T3，经高频变压器T3隔离输出给所述可控硅KlD和K2D。本实施例中，如图2所示，所述电流过零检测电路包括大功率电阻R30、集成光耦UlO和上拉电源+15V ;所述集成光耦Ul的输入端与所述可控硅K1D、K2D的输出端连接，所述可控硅KlD和K2D通过电阻R35，R36并联或通过R37，R38并联后接入集成光耦UlO ;集成光耦的电源接入端通过大功率电阻R30与上拉电源连接，集成光耦的输出端ZC2与所述逻辑控制电路的输入端连接；所述集成光耦UlO检测可控硅两端压差，根据集成光耦特性，当无过零时，光耦导通，输出端ZC2输出为低电平；当过零时，光耦截止，输出端ZC2输出为高电平。本实施例中，如图5所示，所述PWM脉冲触发源电路包括集成电路U8、电阻R15 R18，电容C4，C5和二极管D3构成。D3、R15、R16与C5组成了一个RC振荡电路，这个振荡电路决定了集成电路U8的输出PWM的频率。 本实施例中图2、图3、图5中的VCC和+15V两组直流稳压电源由图4所示电路提供，由性能好、可靠性高的集成稳压模块LM2576S-ADJ构成。
权利要求1.一种零电压投入的可控硅控制触发电路，其特征在于包括PWM脉冲触发源电路、电流过零检测电路、逻辑控制电路和脉冲变压器；控制信号与逻辑控制电路输入端相连，可控硅上电信号的输出端与电流过零检测电路的输入端相连，电流过零检测电路的输出端与逻辑控制电路的输入端相连，逻辑控制电路的输出端与PWM脉冲触发源电路的输入端相连，PWM脉冲触发源电路输出端与脉冲变压器电路的输入端相连，脉冲变压器电路输出端与可控硅输入端相连。
2.根据权利要求I所述的一种零电压投入的可控硅控制触发电路，其特征在于所述控制信号通过隔离光耦的输出端与逻辑控制电路输入端相连。
3.根据权利要求I所述的一种零电压投入的可控硅控制触发电路，其特征在于所述电流过零检测电路包括大功率电阻、集成光耦和上拉电源；所述集成光耦的输入端与所述可控硅的输出端连接；集成光耦的电源接入端通过大功率电阻与上拉电源连接，集成光耦的输出端与所述逻辑控制电路的输入端连接；所述集成光耦检测可控硅两端压差，根据集成光耦特性，当无过零时，集成光耦导通，所述电流过零检测电路输出端输出为低电平； 当过零时，集成光耦截止，所述电流过零检测电路输出端输出为高电平。
4.根据权利要求I所述的一种零电压投入的可控硅控制触发电路，其特征在于所述脉冲变压器包括三极管、电阻和高频变压器；所述PWM脉冲触发源电路发出的PWM信号与使能信号相与，通过电阻限流后控制驱动三极管，通过三级管放大驱动电流，进而驱动高频变压器，再经高频变压器隔离输出给所述可控硅。
专利摘要本实用新型公开了一种零电压投入的可控硅控制触发电路，包括PWM脉冲触发源电路、电流过零检测电路、逻辑控制电路和脉冲变压器；控制信号与逻辑控制电路输入端相连，可控硅上电信号的输出端与电流过零检测电路的输入端相连，电流过零检测电路的输出端与逻辑控制电路的输入端相连，逻辑控制电路的输出端与PWM脉冲触发源电路的输入端相连，PWM脉冲触发源电路输出端与脉冲变压器电路的输入端相连，脉冲变压器电路输出端与可控硅输入端相连。本实用新型所述触发电路可靠性高，适用于可控硅投切低压无功补偿，应用广泛，具有投切无涌流、对系统无冲击和能有效保护电容的优点。
文档编号H02J3/18GK202503295SQ20122009452
公开日2012年10月24日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者张凤雏, 沈雷明, 陈东华 申请人:江苏斯菲尔电气股份有限公司