专利名称：无功补偿电容器晶闸管投切控制模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力补偿控制技术领域，特别是涉及一种无功补偿电容器晶闸管投切控制模块。
背景技术：
目前，电力无功补偿装置由无功补偿控制单元和电力无功补偿投切单元两部分完成，上述电力无功补偿投切单元在投切时会产生涌流和谐波，因此在电容器投入时会对电网和电气设备造成一定的冲击，从而导致设备存在一定被损坏的安全隐患；因此设计一种无谐波无涌流冲击的无功补偿电容器晶闸管投切控制模块显得尤为重要。
发明内容本实用新型的发明目的是设计一种无功补偿电容器晶闸管投切控制模块；通过采用过零检测单元和微处理器单元，实现过零投切；避免了电网和电气设备受到谐波涌流的冲击。本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种无功补偿电容器晶闸管投切控制模块，包括用于提取过零信号，并将所述过零信号整形为PWM脉冲基准的过零检测单元；用于与外部使能信号端子连接，并向微处理器单元发送投切信号的投切使能单元;用于对所述过零信号进行检测、逻辑判定、运算、开关量输出及PWM脉冲基准输出的微处理器单元；以及用于向双向晶闸管提供驱动的输出单元；其中所述过零检测单元的信号输出端子与所述微处理器单元的数字量I/O输入端电连接；所述投切使能单元的信号输出端与所述微处理器单元的使能输入端电连接；所述微处理器单元的信号输出端与所述输出单元的输入端电连接。作为优选方案，本实用新型还采用了如下技术方案所述微处理器单元为32位ARM处理器STM32F103RC ；所述过零检测单元包括依次串联的限流电阻、光耦、与门、以及施密特非门；所述投切使能单元包括投切信号、限流电阻、以及光耦；所述输出单元包括与门、三极管、脉冲变压器和二极管依次连接。本实用新型具有的优点和积极效果是一、通过采用过零检测单元和微处理器单元，本实用新型实现了双向晶闸管的过零投切；避免了电网和电气设备受到谐波涌流的冲击；二、本实用新型的过零信号检测、逻辑判定、运算、开关量输出及PWM脉冲基准输出等过程均采用软件程序实现，从而极大地简化了电路结构。
[0017]图1是本实用新型一种无功补偿电容器晶闸管投切控制模块的电路方框图；图2是本实用新型一种无功补偿电容器晶闸管投切控制模块的电路原理图；主要用于显示投切使能单元的电路连接关系；图3是本实用新型一种无功补偿电容器晶闸管投切控制模块的电路原理图；主要用于显示过零检测单元的电路连接关系；图4是本实用新型一种无功补偿电容器晶闸管投切控制模块的电路原理图；主要用于显示输出单元的电路连接关系；图5是本实用新型一种无功补偿电容器晶闸管投切控制模块的电路原理图；主要用于显示微处理器单元的电路连接关系。其中1、过零检测单元；2、微处理器单元；3、输出单元；4、投切使能单元。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下请参阅图1，一种无功补偿电容器晶闸管投切控制模块，包括过零检测单元1、微处理器单元2、输出单元3、以及投切使能单元4 ;其中过零检测单元I用于提取过零信号，并将所述过零信号整形为PWM脉冲基准；投切使能单元4用于与外部使能信号端子连接，并向微处理器单元2发送投切信号；微处理器单元2为本控制装置的核心功能部件，微处理器单元2用于对所述过零信号进行检测、逻辑判定、运算、开关量输出及PWM脉冲基准输出；输出单元3用于向反并联晶闸管提供驱动；过零检测单元I的信号输出端与微处理器单元2的数字量I/O输入端电连接；投切使能单元4的信号输出端与微处理器单元2的使能输入端电连接；微处理器单元2的信号输出端与输出单元3的输入端电连接。请参阅图2，投切使能单元4包括依次串联的投切信号P1、限流电阻R29、以及光耦V4。3. 3V的电源经上拉电阻R28与微处理器单元2的使能输入端连接。请参阅图3，过零检测单元I为三相过零检测电路，第一相检测电路包括依次串联的限流电阻、光耦V1、与门U1B、施密特非门U2A ;第二相检测电路包括依次串联的限流电阻、光耦V2、与门U1C、施密特非门U2B ;第三相检测电路包括依次串联的限流电阻、光耦V1、与门U1D、施密特非门U2C。请参阅图4，输出单元3为三路反并联晶闸管单元驱动电路；其中第一路电路包括与门U10B、MOS管Q1、稳压管二极管(D42、D43)、脉冲变压器TMl及端子P3依次连接；第二路电路包括与门U10C、M0S管02、稳压管二极管(048、049)、脉冲变压器TM2及P4端子依次连接；第三路电路包括与门U10D、M0S管Q3、稳压管二极管(D53、D55)、脉冲变压器TM3及端子P5依次连接。请参阅图5，微处理器单元2为无功投切控制单元的核心部件，微处理芯片U4的引脚PC1、引脚PC2、引脚PC3分别于限流电阻R79、电阻R80、电阻R81及三相过零检测电路电相连；微处理芯片U4的引脚PA8、引脚PA9、引脚PA10、引脚PB13、引脚PB14、引脚PB15分别依次与输出单元3电连接；微处理芯片U4的引脚PCO与投切使能单元4电连接；引脚PC8与投切指示灯点连接；引脚PC6与故障指示灯电连接；引脚PClO与工作指示灯电连接。以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
权利要求1.一种无功补偿电容器晶闸管投切控制模块，其特征在于包括 用于提取过零信号，并将所述过零信号整形为PWM脉冲基准的过零检测单元； 用于与外部使能信号端子连接，并向微处理器单元发送投切信号的投切使能单元； 用于对所述过零信号进行检测、逻辑判定、运算、开关量输出及PWM脉冲基准输出的微处理器单元； 以及用于向双向晶闸管提供驱动的输出单元； 其中所述过零检测单元的信号输出端与所述微处理器单元的数字量I/O输入端电连接；所述投切使能单元的信号输出端与所述微处理器单元的使能输入端电连接；所述微处理器单元的信号输出端与所述输出单元的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的无功补偿电容器晶闸管投切控制模块，其特征在于所述微处理器单元为32位ARM处理器STM32F103RC。
3.根据权利要求1所述的无功补偿电容器晶闸管投切控制模块，其特征在于所述过零检测单元包括依次串联的限流电阻、光耦、与门、以及施密特非门。
4.根据权利要求1所述的无功补偿电容器晶闸管投切控制模块，其特征在于所述投切使能单元包括投切使能、限流电阻、以及光耦。
5.根据权利要求1所述的无功补偿电容器晶闸管投切控制模块，其特征在于所述输出单元包括依次连接的与门、三极管、脉冲变压器和二极管。
专利摘要本实用新型公开了一种无功补偿电容器晶闸管投切控制模块，包括用于提取过零信号，并将所述过零信号整形为PWM脉冲基准的过零检测单元；用于与外部使能信号端子连接，并向微处理器单元发送投切信号的投切使能单元；用于对过零信号进行检测、逻辑判定、运算、开关量输出及PWM脉冲基准输出的微处理器单元；以及用于向双向晶闸管提供驱动的输出单元；其中过零检测单元的信号输出与微处理器单元的数字量I/O输入端电连接；投切使能单元的信号输出端与微处理器单元的使能输入端电连接；微处理器单元的信号输出端与输出单元的输入端电连接。本实用新型能够实现双向晶闸管的过零投切；避免了电网和电气设备受到谐波涌流的冲击。
文档编号H02J3/18GK202906477SQ201220584269
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年5月9日
发明者杜乃成, 伦秀春, 牛玉玲 申请人:天津瑞灵石油设备有限公司