专利名称：一种晶闸管阀高电位电子板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子板，特别是关于一种能同时触发共阴极的两只晶闸管的晶 闸管阀高电位电子板。
技术背景晶闸管阀高电位电子板(Thyristor Electronics,简称TE板)在晶闸管阀的 触发与状态监测系统中起着至关重要的作用，它一方面接收控制系统的触发命令， 将它转换为晶闸管阀的触发信号；另一方面将晶闸管阀的状态实时传送到控制系 统。现有技术中用于大功率电力电子装置晶闸管阀的TE板通常是与晶闸管一一对 应，晶闸管采取串联的方式，这样导致TE板的数量较多，致使晶闸管阀的体积较 大，占地面积多；现有技术中TE板的触发信号也是通过对控制系统下发的脉冲编 码进行译码得到的单一触发脉冲，另外触发系统与监控系统在每个周波内只产生单 个或双触发脉冲，不能产生高频脉冲串，这样会降低电力电子装置的性能，达不到 预期的目标。 发明内容针对上述问题，本发明的目的是提出一种能够实现一个触发命令同时触发两只 共阴极晶闸管的晶闸管阀高电位电子板。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案 一种晶闸管阀高电位电子板，其 特征在于它包括电源转换回路，电源状态监视回路，电压检测回路，光接收回路， 逻辑控制回路，触发回路和信号回报与光发射回路；所述电源转换回路的输入端连 接外部的取能电流互感器，输出端接所述电源状态监视回路；所述电源状态监视回 路的输出端接所述逻辑控制回路；所述电压检测回路的输入端连接外部的晶闸管端 电压取样回路，所述电压检测回路的输出端接所述逻辑控制回路；所述光接受回路 的输入端连接输入光脉冲信号的光纤，输出端接所述逻辑控制回路；所述逻辑控制 回路的一个输出端接所述触发回路，另一个输出端接所述信号回报与光发射回路； 所述触发回路的输出端包括两路触发端子，分别连接共阴极的两只晶闸管的门极和 阴极；所述信号回报与光发射回路的输出端接输出光脉冲信号的光纤。所述电源转换回路包括一整流电路、 一储能电路、 一限幅电路和一DC-DC变换 电路，所述整流电路的输入端即为所述电源转化回路的输入端，所述整流电路的输 出端连接所述储能电路，所述储能电路连接所述限幅电路。所述限幅电路包括两个输出端，所述两个输出端连接所述电源状态监视回路。 所述两个输出端的一个输出端通过电源总线直接连接所述触发回路，另一个输出端为通过电源总线直接连接所述光接收回路、逻辑控制回路、以及信号回报与光发射回路。所述电态源状监视回路包括一比较电路和基准电路，所述比较电路接受来自所 述电源转换回路的输出信号，并与所述基准电路中的基准电压比较，所述比较电路 输出连接所述逻辑控制回路。所述逻辑控制回路接收来自所述电源状态监视回路的电平信号，作为电压比较 器的输入端，与基准电位进行比较后，将输出电平信号接入并行输入/串行输出回 路中；所述电压检测回路的电平信号通过光电隔离回路，接入触发器回路后，将输 出电平信号接入所述并行输入/串行输出回路中；所述光接收回路的电平信号，一 路信号通过脉宽拓展回路后，将触发信号发送到触发回路；另一路信号通过另一触 发器回路后，将输出电平信号接入所述并行输入/串行输出回路中；所述并行输入/ 串行输出回路收集的三路所述电平信号处理之后，发送到所述信号回报与光发射回 路。本发明由于采取以上技术方案，具有以下优点1、由于本发明内部电路的改 进，因此实现了一块TE板能同时触发共阴极的两只晶闸管。2、在触发系统中采用 本发明的TE板，能够减少TE板的数量，而且晶闸管阀串联的越多，本发明的优点 越突出。对于一个由N对正反并联晶闸管串连的阀体，常用的TE板需要2N个，若 采用本发明的TE板则只需要N+1个，大大减少了TE板的数量，既减少了成本，也 提高了整个触发系统的可靠性。
图1是本发明的电路结构示意2是本发明的电源转换回路结构示意3是本发明的电源状态监视回路结构示意4是本发明的逻辑控制回路结构示意5是本发明的使用状态示意图具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。如图1所示，本发明所提供的TE板为一集成芯片，它内部集成了以下回路电源转换回路l，电源状态监视回路2，电压检测回路3，光接收回路4，逻辑控制 回路5，触发回路6和信号回报与光发射回路7。如图2所示，电源转换回路1包括一整流电路8，整流电路8的输入连接外部 的取能电流互感器9，输入的电流通过整流电路8给储能电路10充电得到直流电压， 再经过限幅电路11中的稳压管使电压稳定在+60V，限幅电路11包括两个输出端， 其中一个输出端通过电源总线的方式直接连接触发回路6，以提供+60V的触发电流； 另一个输出端连接DC-DC变换电路12，将+60V变成+12V， DC-DC变换电路12的输 出端通过电源总线的方式直接连接光接收回路4、逻辑控制回路5以及信号回报与 光发射回路7。另外+60V和+12V直流电压还将作为电源状态监视回路2的输入信号， 以监视和判断取能与电源转换回路1的输入和输出是否正常。如图3所示电态源状监视回路2包括一比较电路13和基准电路14，比较电路 13接收来自电源转换回路1的输出信号，通过与基准电路14中的基准电压比较以 判断电源转换回路1工作是否正常，比较电路14再将判断结果发送到逻辑控制回 路5。电压检测回路3的输入来自外部的晶闸管端电压取样回路15，电压检测回路3 主要是利用晶闸管端电压取样回路15采集的电压，为电压检测回路3的逻辑判断 部分提供所需的电平，实现晶闸管端电压的采样，并将逻辑判断结果发送到逻辑控 制回路6。若晶闸管阀串是由N对晶闸管串联，则所需TE板个数为N+1个，其中只 有N个TE板的电压检测回路3的输入连接到晶闸管端电压取样回路15。光接收回路4连接外部光纤16，它将光纤16发送过来的光脉冲信号进行光电 转换，得到相应的电平信号，并将这些电平信号发送到逻辑控制回路5，以执行光 脉冲命令。如图4所示，逻辑控制回路5接收来自电源状态监视回路2的电平信号，作为 电压比较器17的输入端，与基准电位进行比较后，将输出电平信号接入并行输入/ 串行输出回路18中。电压检测回路3的电平信号通过光电隔离回路19，接入触发 器回路20后，将输出电平信号接入并行输入/串行输出回路18中。光接收回路4 的电平信号， 一路信号通过脉宽拓展回路21后，将触发信号发送到触发回路6;另 一路信号通过触发器回路22后，将输出电平信号接入并行输入/串行输出回路18 中。最后并行输入/串行输出回路18收集的三路电平信号处理之后，发送到信号回 报与光发射回路7。触发回路6的输入端连接逻辑控制回路5，输出端包括两路触发端子，分别连 接共阴极的两只晶闸管23的门极和阴极。触发回路6接收来自逻辑控制回路5的 执行指令，触发或闭锁所接晶闸管的触发信号，并将这些信号发送到所连接的晶闸 管的门极和阴极。若晶闸管阀串是由N对晶闸管串联，则所需TE板个数为N+1个，其中只有中间N-l个TE板的输出连接共阴极的两只晶闸管23的门极和阴极，第1 个和第N+l个TE板的输出只连接一个晶闸管的门极和阴极。信号回报与光发射回路7连接逻辑控制回路5和光纤24。它根据逻辑控制回路 5输出的状态回报指令，生成晶闸管和TE板的状态回报信号，并将状态回报信号转 换为相应的光脉冲信号，通过光纤24上传到位于低电位的监测单元。如图5所示，当需要触发晶闸管阀时，即使触发命令同时由晶闸管阀基电子单 元(VBE， Valve Base Electronics)发出，共阴极的两只晶闸管23也只有一只被 触通，这样无需检测判断电流方向， 一旦需要晶闸管阀工作，即可在最短的时间内 触通晶闸管阀，并且实现方式简单可靠。显然，采用这种方式，还可以减少TE板 的数量，阀串联元件的越多，这种方式的优点越突出。对于一个由N对正反并联晶 闸管串连的阀体，常用的触发方式需要2N个TE板，而这种方式只需要N+l个TE 板，减少了TE板的数量，也即减少了成本。在本发明的实质创意范围内，本发明的各个回路都可以有许多变换、改型或替 换，任何基于本发明的等效变换、改型或替换，均不应排除在本发明的保护范围之 外。
权利要求
1、一种晶闸管阀高电位电子板，其特征在于它包括电源转换回路，电源状态监视回路，电压检测回路，光接收回路，逻辑控制回路，触发回路和信号回报与光发射回路；所述电源转换回路的输入端连接外部的取能电流互感器，输出端接所述电源状态监视回路；所述电源状态监视回路的输出端接所述逻辑控制回路；所述电压检测回路的输入端连接外部的晶闸管端电压取样回路，所述电压检测回路的输出端接所述逻辑控制回路；所述光接受回路的输入端连接输入光脉冲信号的光纤，输出端接所述逻辑控制回路；所述逻辑控制回路的一个输出端接所述触发回路，另一个输出端接所述信号回报与光发射回路；所述触发回路的输出端包括两路触发端子，分别连接共阴极的两只晶闸管的门极和阴极；所述信号回报与光发射回路的输出端接输出光脉冲信号的光纤。
2、 如权利要求l所述一种晶闸管阀高电位电子板，其特征在于所述电源转 换回路包括一整流电路、 一储能电路、 一限幅电路和一 DC-DC变换电路，所述整流 电路的输入端即为所述电源转化回路的输入端，所述整流电路的输出端连接所述储 能电路，所述储能电路连接所述限幅电路。
3、 如权利要求1或2所述一种晶闸管阀高电位电子板，其特征在于所述限幅电路包括两个输出端，所述两个输出端连接所述电源状态监视回路。
4、 如权利要求3所述一种晶闸管阀高电位电子板，其特征在于所述限幅电 路包括两个输出端，所述两个输出端连接所述电源状态监视回路。
5、 如权利要求4所述一种晶闸管阀高电位电子板，其特征在于所述两个输出端的一个输出端通过电源总线直接连接所述触发回路，另一个输出端为通过电源 总线直接连接所述光接收回路、逻辑控制回路、以及信号回报与光发射回路。
6、 如权利要求l所述一种晶闸管阀高电位电子板，其特征在于所述电态源状监视回路包括一比较电路和基准电路，所述比较电路接受来自所述电源转换回路 的输出信号，并与所述基准电路中的基准电压比较，所述比较电路输出连接所述逻 辑控制回路。
7、 如权利要求l所述一种晶闸管阀高电位电子板，其特征在于所述逻辑控制回路接收来自所述电源状态监视回路的电平信号，作为电压比较器的输入端，与基准电位进行比较后，将输出电平信号接入并行输入/串行输出回路中；所述电压检测回路的电平信号通过光电隔离回路，接入触发器回路后，将输出电平信号接入所述并行输入/串行输出回路中；所述光接收回路的电平信号， 一路信号通过脉宽拓展回路后，将触发信号发送到触发回路；另一路信号通过另一触发器回路后，将 输出电平信号接入所述并行输入/串行输出回路中；所述并行输入/串行输出回路收集的三路所述电平信号处理之后，发送到所述信号回报与光发射回路。
全文摘要
本发明涉及一种晶闸管阀高电位电子板，其特征在于它包括电源转换电路，电源状态监视回路，电压检测回路，光接收回路，信号回报与光发射回路，逻辑控制回路和触发回路；这些回路集成在一个芯片内，即构成了本发明的晶闸管阀高电位电子板，能够实现一个触发命令同时触发两个共阴极的晶闸管元件，因此在设置有高电位电子板的触发系统中，可以大幅度减少高电位电子板的数量，从而缩小了阀体体积，减少了装置的成本，提高了整个触发系统的可靠性。本发明能够广泛应用于晶闸管阀的光电触发系统中。
文档编号H03K5/22GK101232278SQ200810100878
公开日2008年7月30日 申请日期2008年2月25日 优先权日2008年2月25日
发明者铁 冶, 李金元, 平 荆, 波 赵, 赵国亮, 邓占锋 申请人:中国电力科学研究院