一种具有过流保护的晶闸管驱动信号控制电路制造技术

技术编号:17778717 阅读:59 留言:0更新日期:2018-04-22 06:44
本发明专利技术公开了一种具有过流保护的晶闸管驱动信号控制电路,包括过电压零检测电路、单片机、三态门芯片、若干光耦以及驱动变压器,电压过零检测电路一端连接交流电源,另一端连接单片机的IO输入口,单片机的IO输出口连接三态门芯片的A信号接口,三态门芯片的片选端CE连接过电流检测保护电路,三态门芯片的B信号接口连接有光耦,光耦连接驱动变压器,通过驱动变压器驱动晶闸管;本发明专利技术实现了晶闸管整流的控制与晶闸管过流保护,该电路外围器件较少,控制方法灵活,与软件过流检测相比,具有反应速度快的特点,提高了晶闸管模块的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有过流保护的晶闸管驱动信号控制电路
本专利技术属于电子电路
,涉及一种晶闸管驱动信号控制电路,具体是一种具有过流保护的晶闸管驱动信号控制电路。
技术介绍
晶闸管是一种大功率的整流元件,在整流电路中,晶闸管在承受正向电压的时间内,改变触发脉冲的输入时刻,即改变控制角的大小,在负载上可得到不同数值的直流电压,因而控制了输出电压的大小。在三相桥式全控整流电路中,使三相全控桥的六个晶闸管触发的顺序1-2-3-4-5-6,晶闸管是这样编号的:晶闸管KP1和KP4接a相,晶闸管KP3和KP6接b相,晶管KP5和KP2接c相。为了保证任何时刻共阴极组和共阳极组中各有一晶闸管导通,或者由于电流断续后能再次导通,必须对两组中应导通的一对晶闸管同时加触发脉冲。可以采用宽脉冲(脉冲宽度大于60°,一般取80°-100°)或双窄脉冲(即一周期内对一个晶闸管连续触发两次,两次脉冲间隔60°)来实现。实际工程应用中常采用宽脉冲触发,其触发脉冲如图1所示。现在的晶闸管触发技术通常有采用专用可控硅移相触发器和微机为中心的数字触发电路。晶闸管移相触发器KCl0主要适用于单相、三相半控桥式供电装置中作晶闸管的单路脉冲移相触发。移相触发是通过调速电阻值来改变电容的充放电时间再来改变单结晶管的振荡频率,实际改变控制晶闸管的触发角。集成的晶闸管移相触发器通过模拟电子器件来改变晶闸管触发角,调整复杂。随着大功率整流设备应用越来越广泛和微处理器、集成电路的发展,全数字化电力电子控制系统得到较大发展与广泛应用,微机实现的数字化触发电路也已被广泛应用于整流装置。微机相控触发电路主要由同步电路、微机系统与脉冲放大输出电路组成,由微机系统完成移相、脉冲生成与分配等功能。微机相控触发电路移相控制常采用延时控制方式,对于一定的电源频率,控制角可转换对应的时间t,由微机的定时器对t定时,定时到,即向晶闸管发触发脉冲。改变定时时间,相当于改变控制角从而实现变流器输出控制。显然,在采用6个基准点时,定时器最多只能定时控制系统,触发系统为典型微机触发器。微机需要对给定的控制角进行分段处理,并根据实时的电源状态,由微机完成对触发脉冲的分配。为了使微机输出的脉冲与晶闸管承受的电源电压同步,必须在交流电源的每个周期产生1个同步基准信号。触发与主电路电压必须保持同步,这是对相控触发电路的基本要求。对于三相全控桥式整流电路,在电源一个周期内通常需要6个对应于各自然换相点的同步脉冲(基准点),并以此形成6个数字锯齿波及触发脉冲。电路中只采用1个定时/计数器来产生数字锯齿波。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有过流保护的晶闸管驱动信号控制电路,实现晶闸管整流的控制与晶闸管过流保护,电路外围器件少,控制方法灵活,反应速度快,提高了晶闸管模块的安全性。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:一种具有过流保护的晶闸管驱动信号控制电路,包括过电压零检测电路、单片机、三态门芯片、若干光耦以及驱动变压器;所述电压过零检测电路一端连接交流电源,另一端连接单片机的IO输入口,所述单片机的IO输出口连接三态门芯片的A信号接口;所述三态门芯片的片选端CE连接过电流检测保护电路;所述三态门芯片的B信号接口连接有光耦,所述光耦连接驱动变压器,通过驱动变压器驱动晶闸管。进一步地,所述三态门芯片采用74LS245芯片。本专利技术的有益效果:1、集成性好、工作可靠;单片机内部集成有定时器、计算、分析与逻辑判断等功能,使用单片机作为控制核心,可以省去了一些外围器件,使得结构简单,可靠性增加,易于实现晶闸管迅速、可靠的触发。2、保护迅速;在驱动信号控制电路中增加过电流检测与三态门芯片,组成过电流硬件保护电路,提高过电流保护速度。3、成本低;通过软件实现对晶闸管的控制智能化,所以方案简单,使用元件少、成本低、应用广泛。附图说明下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。图1是晶闸管宽脉冲触发的触发脉冲示意图。图2是本专利技术的电路原理示意图。图3是本专利技术过电流检测保护电路原理示意图。图4是本专利技术过电流检测保护电路输出的方波信号示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本专利技术保护的范围。如图2所示,本专利技术提供了一种具有过流保护的晶闸管驱动信号控制电路,包括过电压零检测电路、单片机、三态门芯片、光耦G1-G6以及驱动变压器T1-T6。电压过零检测电路一端连接交流电源,另一端连接单片机的IO输入口P3.3,将交流电源输出的电流信号转换成5V方波,送到单片机,作为控制信号的基准信号。单片机以基准信号开始计时,按照晶闸管整流要求从依次6个IO输出口P1.0-1.5发出驱动脉冲信号。单片机的6个IO输出口P1.0-1.5依次连接三态门芯片的6个A信号接口,三态门芯片采用74LS245芯片,74LS245芯片的功能主要是利用其三态门功能进行过流硬件保护的。图中,74LS245芯片的2、3、4、5、6、7口为A信号接口,13、14、15、16、17、18口为B信号接口,19口是片选端CE,当片选端CE为低电平时,A信号接口、B信号接口的信号正常传输,当片选端CE为高电平时,A信号接口、B信号接口的信号为隔离状态。三态门芯片的片选端CE连接过电流检测保护电路,当有过流信号时,直接通过三态门芯片的片选端CE封锁晶闸管信号输出,达到快速保护功率开关器件的目的。如图3所示,过电流检测保护电路在通常的交流电流检测电路基础上,增加运放LM3组成的比较电路,形成电流瞬时过流比较电路。其原理如下:输出电流经霍尔电流传感器,转换成<±15V的电流检测信号,经过LM1运放电路,调理成为B点直流电压信号,B点信号波形图示,其最大采样数值为5V,波形为0到5V变化的信号,该信号输入到运放LM3的反相端,如果B点信号4V为过流信号阀值,那么在运放LM3的同相端输入比较电压4V,当LM3反相端的输入电压低于4V时,过流信号为高电平,当LM3反相端的输入电压超过4V时,输出电压翻转至高电平,形成如图4的方波信号,该信号作为三态门芯片片选端CE的控制信号。三态门芯片的6个B信号接口依次连接有6个光耦G1-G6,6个光耦G1-G6依次连接6个驱动变压器T1-T6,6个驱动变压器T1-T6分别驱动6个晶闸管,实现对晶闸管驱动信号的控制。本专利技术提供的具有过流保护的晶闸管驱动信号控制电路,实现晶闸管整流的控制与晶闸管过流保护,该电路外围器件较少,控制方法灵活,与软件过流检测相比,具有反应速度快的特点,提高了晶闸管模块的安全性。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上内容仅仅是对本专利技术结构所作的举例和说明,所属本
的技术人员对本文档来自技高网
...
一种具有过流保护的晶闸管驱动信号控制电路

【技术保护点】
一种具有过流保护的晶闸管驱动信号控制电路,其特征在于:包括过电压零检测电路、单片机、三态门芯片、若干光耦以及驱动变压器;所述电压过零检测电路一端连接交流电源,另一端连接单片机的IO输入口,所述单片机的IO输出口连接三态门芯片的A信号接口;所述三态门芯片的片选端CE连接过电流检测保护电路;所述三态门芯片的B信号接口连接有光耦,所述光耦连接驱动变压器,通过驱动变压器驱动晶闸管。

【技术特征摘要】
1.一种具有过流保护的晶闸管驱动信号控制电路,其特征在于:包括过电压零检测电路、单片机、三态门芯片、若干光耦以及驱动变压器;所述电压过零检测电路一端连接交流电源,另一端连接单片机的IO输入口,所述单片机的IO输出口连接三态门芯片的A信号接口;所述三...

【专利技术属性】
技术研发人员:李多山刘晖
申请(专利权)人:合肥联信电源有限公司
类型:发明
国别省市:安徽,34

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1