一种模块化的晶闸管过零投切控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种模块化的晶闸管过零投切控制电路，包括降压变压器、交流-直流变换电路、封装的模块电路、防浪涌电路，降压变压器、交流-直流变换电路、模块电路、防浪涌电路依次电连接，其输出信号与晶闸管模块电连接，输入信号连接至模块电路，所述的模块电路包括过零检测电路、信号调理电路和驱动隔离电路，过零检测电路、信号调理电路和驱动隔离电路依次电连接,交流电源与降压变压器电连接。本实用新型将核心技术形成独立的模块并进行封装，在实现技术保密的同时，可大大提高产品的稳定性和生产效率。
【专利说明】一种模块化的晶闸管过零投切控制电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及低压配电网电容器无功补偿装置的投切开关，具体地说是一种模块化的晶闸管过零投切的控制电路。
【背景技术】
[0002]无功补偿电容器的晶闸管过零投切控制电路包括电源电路、过零检测电路、信号调理电路、驱动隔离电路、防浪涌电路等几个部分。
[0003]目前在驱动隔离电路环节有两种常用的技术路线:一是采用变压器隔离，二是采用光耦隔离。变压器隔离方式经过多年的发展，已经比较成熟，但其存在驱动波形上升沿陡度不够，驱动波形纹波较大等缺点。近年来随着光耦器件的逐步发展成熟，高耐压、大电流的光耦器件已经大量投放市场，基于光耦隔离的晶闸管过零投切控制电路逐步出现，光耦隔离电路的驱动波形上升速度快，驱动波形纹波较小，是技术发展的方向。另外，目前的电源电路一般都是将交流电转换为低压直流电后在直流侧再进行隔离，由于低压直流电又同时与晶闸管模块上的高压交流电连接，因此仅仅在低压直流侧进行隔离常常发生隔离器件过压击穿等问题，本发明将在交流侧和驱动侧同时进行隔离，提高电路的可靠性。
[0004]过零检测电路、信号调理电路、驱动隔离电路是晶闸管过零投切控制电路的核心，目前各个厂家的具体技术方案并不相同，有些厂家的产品其技术并不成熟。由于各个电路都是采用分离元件设计而成，生产过程中难以控制产品可靠性，而且产品生产投入使用后很容易发生技术泄漏，因此本发明将这几部分电路封装成一个模块，作为一个器件应用到电路中，可以大大提高产品可靠性，方便产品的设计和生产。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种模块化的晶闸管过零投切控制电路，可实现核心技术的保密。
[0006]一种模块化的晶闸管过零投切控制电路，包括降压变压器、交流-直流变换电路、封装的模块电路、防浪涌电路，降压变压器、交流-直流变换电路、模块电路、防浪涌电路依次电连接，电路的输出信号与晶闸管模块电连接，输入信号连接至模块电路，所述的模块电路包括过零检测电路、信号调理电路和驱动隔离电路，过零检测电路、信号调理电路和驱动隔离电路依次电连接，降压变压器与交流电源电连接。
[0007]所述降压变压器实现了控制电路在交流侧的电路隔离。
[0008]所交流电源经降压变压器后降低为7.5V交流电压。
[0009]所述交流电源经交流-直流变换电路后得到+5V直流电压。
[0010]所述零检测电路、信号调理电路和驱动隔离电路被封装成模块电路。
[0011]本发明有如下积极效果:(I)将控制电路最核心的过零检测电路、信号调理电路、驱动隔离电路三部分进行封装，形成独立的模块，这样便于生产，同时可大大提高产品的稳定性；生产效率更高；可以做到核心电路技术的保密。(2)由于交流电源和驱动信号都进行了隔离，因此电路的可靠性更高。(3)由于电路的设计完全模块化，单相驱动、两相控制三相的驱动和三相控制三相的驱动的基本电路完全一致，便于工程应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是模块化的晶闸管过零投切控制电路结构；
[0013]图2是模块电路的外部封装结构；
[0014]图3是两个控制模块控制三相电的电路结构；
[0015]图4是三个控制模块控制三相电的电路结构。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型采用光耦隔离的技术路线，在电路设计上进行了三点创新，一是在交流变直流的电源电路部分直接在交流电路环节就进行隔离，为每一路驱动信号提供独立电源；二是将控制电路最核心的过零检测电路、信号调理电路、驱动隔离电路三部分进行封装，形成独立的模块，这样便于生产，同时可大大提高产品的稳定性；三是由于电源和驱动信号都进行了隔离，因此电路的设计完全模块化，单相驱动、两相控制三相的驱动和三相控制三相的驱动的基本电路完全一致，便于工程应用。
[0017]如图1，为本实用新型的电路结构，交流电源101经过降压变压器102后降低为
7.5V的低电压，再经过交流-直流变换电路103后，得到需要的+5V低压直流控制电源，输入信号104和+5V低压直流控制电源同时输入到模块电路105，经过模块电路105的调理后输出，再经过防浪涌电路106，最终作为门极驱动信号输出给晶闸管模块。
[0018]将控制电路最核心的过零检测电路、信号调理电路、驱动隔离电路三部分进行封装，形成独立的模块电路105，模块电路105进行单独塑封，形成一个独立的元件，从而带来三大优势:(1)完善封装的元件与孤立器件相比提高了产品的稳定性；(2)生产效率更高；
(3)可以做到核心电路技术的保密。
[0019]图2为模块电路105的外部封装结构，其中Vl为第一组电源，V2为第二组电源，由电源变换电路3提供，Drive和COM为输入信号104的正负端，由输入信号104提供，Kl和Gl为第一组驱动信号的输出，K2和G2为第二组驱动信号的输出，Al和A2用于保护设定。
[0020]晶闸管过零投切控制电路在应用中分为两种，一种是用2个控制模块控制三相电，一种是用3个控制模块控制三相电。
[0021]具体实施例一:本实用新型针对用两个控制模块控制三相电的应用方案，电路结构如图3，交流电源101送入两个降压变压器102后降低为7.5V的低电压，再分别经过交流-直流变换电路103后，得到需要的+5V低压直流控制电源，输入信号104和+5V低压直流控制电源同时输入到本实用新型所发明的集成模块电路105，经过模块电路105的调理后输出，再经过防浪涌电路106，最终作为门极驱动信号输出给晶闸管模块。
[0022]具体实施例二:本实用新型针对用三个控制模块控制三相电的应用方案，电路结构如图4，交流电源101送入三个降压变压器102后降低为7.5V的低电压，再分别经过交流-直流变换电路103后，得到需要的+5V低压直流控制电源，输入信号104和+5V低压直流控制电源同时输入到本实用新型所发明的集成模块电路105，经过模块电路105的调理后输出，再经过防浪涌电路106，最终作为门极驱动信号输出给晶闸管模块。[0023]由以上两个实施例可以看出，本实用新型由于集成封装了模块电路105，两种电路中的2?7这6个环节完全相同，这使得电路设计非常简单。同时，由于模块电路105的内部电路是晶闸管过零投切控制电路的核心，目前各个厂家的具体技术方案并不相同，有些厂家的产品其技术并不成熟，进行封装后，可以很好的起到防止技术泄露的作用。
【权利要求】
1.一种模块化的晶闸管过零投切控制电路，其特征在于:包括降压变压器(102)、交流-直流变换电路(103)、封装的模块电路(105)、防浪涌电路(106)，降压变压器(102)、交流-直流变换电路(103)、模块电路(105)、防浪涌电路(106)依次电连接，其输出信号与晶闸管模块(107)电连接，输入信号(104)连接至模块电路(105)，所述的模块电路(105)包括过零检测电路、信号调理电路和驱动隔离电路，过零检测电路、信号调理电路和驱动隔离电路依次电连接，交流电源(101)与降压变压器(102)电连接。
2.根据权利要求1所述的晶闸管过零投切控制电路，其特征在于:所述降压变压器(102)实现了控制电路在交流侧的电路隔离。
3.根据权利要求1所述的晶闸管过零投切控制电路，其特征在于:所述交流电源(101)经降压变压器(102)后降低为7.5V交流电压。
4.根据权利要求1所述的晶闸管过零投切控制电路，其特征在于:所述交流电源(101)经交流-直流变换电路(103)后得到+5V直流电压。
5.根据权利要求1所述的晶闸管过零投切控制电路，其特征在于:所述过零检测电路、信号调理电路和驱动隔离电路被封装成模块电路(105)。
【文档编号】H02J3/18GK203690932SQ201320874990
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】程建洲, 刘建军, 杨健, 孙加忠 申请人:安徽佑赛科技有限公司