一种光纤触发式高压固态开关制造技术

阅读:68 留言:0更新日期:2015-05-01 23:47
本发明专利技术公开了一种光纤触发式高压固态开关,包括高压直流电源、FPGA控制系统、光纤驱动信号传输部分、光纤故障信号传输部分、IGBT串联电路、IGBT驱动模块、IGBT均压电路,光纤驱动信号传输部分包括第一光纤发射模块和第一光纤接收模块,光纤故障信号传输部分包括第二光纤发射模块和第二光纤接收模块,IGBT串联电路中设有多个串联的IGBT开关,IGBT驱动模块和IGBT均压电路均设有多个,且IGBT驱动模块和IGBT开关的个数相等,高压直流电源的正极通过负载连接IGBT串联电路中第一个IGBT开关的集电极,高压直流电源的负极连接IGBT串联电路中最后一个IGBT开关的发射极。本发明专利技术集成度高,电路板体积小,成本低,提供有效的电气隔离,具有过流和短路保护功能,使用灵活方便。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种光纤触发式高压固态开关,包括高压直流电源、FPGA控制系统、光纤驱动信号传输部分、光纤故障信号传输部分、IGBT串联电路、IGBT驱动模块、IGBT均压电路,其特征在于,所述光纤驱动信号传输部分包括第一光纤发射模块和第一光纤接收模块,所述光纤故障信号传输部分包括第二光纤发射模块和第二光纤接收模块,所述IGBT串联电路中设有多个串联的IGBT开关,所述IGBT驱动模块和IGBT均压电路均设有多个,且IGBT驱动模块和IGBT开关的个数相等,所述高压直流电源的正极通过负载连接IGBT串联电路中第一个IGBT开关的集电极,高压直流电源的负极连接IGBT串联电路中最后一个IGBT开关的发射极,所述IGBT开关的基极连接IGBT驱动模块,所述IGBT均压电路的两端分别连接IGBT的集电极和发射极,所述FPGA控制系统的输出端依次通过第一光纤发射模块和第一光纤接收模块连接IGBT驱动模块的输入端,所述IGBT驱动模块的输出端依次通过第二光纤发射模块和第二光纤接收模块连接PFPGA控制系统的输入端;所述第一光纤发射模块和第二光纤发射模块的发送头U9的型号为HFBR‑2412,发送头U9的2脚分别连接电容C20、电阻R11和5V电压信号,电容C20另一端分别连接发送头U9的3脚、发送头U9的7脚、电容C21并接地,电容C21另一端分别连接电阻R15、电阻R11另一端和发送头U9的7脚,电阻R15另一端分别连接电阻R14和三极管Q1的基极,电阻R14另一端分别连接电阻R10和5V电压信号,电阻R10另一端连接三极管Q1的集电极,三极管Q1的发射极接地;所述第一光纤接收模块和第二光纤接收模块的接收头U8的型号为HFBR‑1414,接收头U8的3脚接地,接收头U8的2脚分别连接接收头U8的6脚、接收头U8的7脚、芯片U10的3脚和电阻R18,芯片U10的4脚接地,芯片U10的8脚连接5V电压信号,电阻R18另一端分别连接电容C22、芯片U10的1脚和5V电压信号,电容C22另一端连接芯片U10的2脚;所述IGBT驱动模块采用的驱动器P2的型号为M57962L,驱动器P2的1脚分别连接二极管D1和稳压二极管D4,二极管D1另一端连接插头P4的1脚,稳压二极管D4另一端分别连接驱动器P2的6脚、电容C7和电源芯片P6的8脚,电容C7另一端分别连接电容C5、电源芯片P6的7脚、稳压二极管D8和插头P4的2脚,电容C5另一端分别连接驱动器P2的4脚、电阻R1和电源芯片P6的6脚,电阻R1另一端连接光电耦合器U2的2脚,光电耦合器U2的1脚连接5V电压信号,光电耦合器U2的4脚连接OUT1信号,光电耦合器U2的3脚连接驱动器P2的8脚,稳压二极管D8另一端通过稳压二极管D6分别连接电阻R4、插头P4的3脚和插头P4的4脚,电阻R4另一端连接驱动器P2的5脚,电源芯片P6的1脚和电源芯片P6的3脚并联后接地,电源芯片P6的2脚连接VCC1电压信号;所述IGBT均压电路包括静态均压电路和RCD缓冲电路,静态均压电路由电阻R1组成,RCD缓冲电路包括二极管D1、电阻R2和电容C,IGBT开关的集电极分别连接电阻R1、二极管D1和电阻R2,IGBT开关的发射极分别连接电阻R1另一端和电容C,电容C另一端分别连接二极管D1另一端和电阻R2另一端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:裴少通刘云鹏王畅钟平王资博刘贺晨
申请(专利权)人:华北电力大学保定
类型:发明
编号:201510026537
国别省市:河北;13

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