[發(fā)明專利]一種基于電力電子開關(guān)的高壓電源快切系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210316404.2
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN102832696A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬幼捷;楊亞光;周雪松
• 申請（專利權(quán)）人: 天津理工大學(xué)
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H03K17/56
• 代理公司: 天津天麓律師事務(wù)所 12212
• 代理人: 王里歌

1.一種基于電力電子開關(guān)的高壓電源快切系統(tǒng)，包括含有負載的電網(wǎng)，其特征在于它包括信號檢測電路、快切控制系統(tǒng)和電力電子開關(guān)主電路單元；其中，所述信號檢測電路的輸入端連接電網(wǎng)，其輸出端連接快切控制系統(tǒng)的輸入端；所述快切控制系統(tǒng)的輸出端連接電力電子開關(guān)主電路單元的輸入端；所述電力電子開關(guān)主電路單元的輸出端連接電網(wǎng)中的負載端母線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于電力電子開關(guān)的高壓電源快切系統(tǒng)，其特征在于所述快切控制系統(tǒng)包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、DSP控制單元、脈沖發(fā)生器單元、數(shù)據(jù)接口單元、通信接口單元和人機界面單元；其中，所述信號檢測電路的輸入端連接電網(wǎng)，其輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端；所述DSP控制單元的輸入端連接A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，其輸出端連接脈沖觸發(fā)器單元的輸入端，同時，它還與數(shù)據(jù)接口單元和通信接口單元呈雙向連接；所述通信接口單元與人機界面單元也呈雙向連接；所述脈沖發(fā)生器的輸出端為電力電子開關(guān)主電路單元發(fā)送脈沖信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于電力電子開關(guān)的高壓電源快切系統(tǒng)，其特征在于所述DSP控制單元采用雙DSP控制方式，由DSP控制器1和DSP控制器2構(gòu)成；其中，所述DSP控制器1的輸入端連接A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，同時與數(shù)據(jù)接口單元呈雙向連接；所述DSP的控制器2輸出端連接脈沖觸發(fā)器單元的輸入端，同時，它還與通信接口單元呈雙向連接；所述DSP控制器1和DSP控制器2之間也呈雙向連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于電力電子開關(guān)的高壓電源快切系統(tǒng)，其特征在于所述DSP控制單元采用雙DSP芯片，且DSP控制器1和DSP控制器2分別為TI公司生產(chǎn)的TMS320C6713芯片和TMS320F2835芯片；其中，作為DSP控制器1的TMS320C6713芯片為主處理器、作為DSP控制器2的TMS320F2835芯片從處理器；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊采用儀表放大器AD620芯片。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于電力電子開關(guān)的高壓電源快切系統(tǒng)，其特征在于所述信號檢測電路包括電流檢測電路和電壓檢測電路。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種基于電力電子開關(guān)的高壓電源快切系統(tǒng)，其特征在于所述電流檢測電路是由電流互感器CT和電流信號調(diào)理電路組成；其中，所述電流互感器CT的一次側(cè)輸入端連接電網(wǎng)采集所需要測量的信號，其二次側(cè)輸出端與電流信號調(diào)理電路的輸入端連接；

所述電流信號調(diào)理電路是由電阻R9、二階巴特沃斯濾波器、穩(wěn)壓電路單元、交流提升模塊、電阻R7和電容C3組成；其中，所述的電阻R9與電流互感器CT的二次側(cè)并聯(lián)，且與二階巴特沃斯濾波器的輸入端連接，其一端接地；所述穩(wěn)壓電路單元的輸入端連接二階巴特沃斯濾波器的輸出端，其輸出端則與交流提升模塊的輸入端連接；所述交流提升模塊的輸入端還與參考電壓源REF連接，其輸出端連接電阻R7的一端；所述電容C3連接于電阻R7和地之間，輸出信號給DSP控制單元；所述二階巴特沃斯濾波器、穩(wěn)壓電路單元、交流提升模塊均有一個輸出端接地；

所述二階巴特沃斯濾波器由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5，電容C1、電容C2及運算放大器LM324I組成；所述電阻R1和電阻R2串聯(lián)后，電阻R1另一端連接運算放大器LM324I的同向輸入端；所述電阻R2的一端連接電流互感器CT的輸出端，其另一端與R9的一端相連；所述電阻R3和電容C1呈并聯(lián)連接，且并聯(lián)后的一端與運算放大器LM324I的反向輸入端相連，另一端與地線連接；所述電阻R5并聯(lián)在運算放大器LM324I的反向輸入端和輸出之間；所述電容C2并聯(lián)在電阻R1和電阻R2的串聯(lián)連接點以及運算放大器LM324I的輸出端之間；所述電阻R4的一端與運放運算放大器LM324I的輸出相連，其另一端與穩(wěn)壓電路的輸入端連接；

所述穩(wěn)壓電路由電阻R6、可調(diào)電阻R8、運算放大器LM324II和雙向穩(wěn)壓管組成；其中，所述電阻R8的兩端并聯(lián)在運算放大器LM324II的反向輸入端和輸出之間；所述運算放大器LM324II的同向輸入端經(jīng)電阻R6接地；所述雙向穩(wěn)壓管的一端與地線相連，另一端與運算放大器LM324II的輸出端連接；所雙向穩(wěn)壓管的兩端分別與交流提升模塊的兩個輸入端連接；

所述雙向穩(wěn)壓管是由穩(wěn)壓管D1、穩(wěn)壓管D2、穩(wěn)壓管D3和穩(wěn)壓管D4構(gòu)成；其中，所述穩(wěn)壓管D1和穩(wěn)壓管D2同方向串聯(lián)，而穩(wěn)壓管D3和穩(wěn)壓管D4同方向串聯(lián)，串聯(lián)后的兩組穩(wěn)壓管再反方向并聯(lián)組成雙向穩(wěn)壓管；

所述交流提升模塊是交流提升放大器INA128I。