[發明專利]用于互錯30°雙可控變流器的FPGA寬頻移相觸發器

有效

• 申請號: 201210567265.0
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103904867A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 卜明南;王小平;李飛鏑;金慶華;李華俊;宣偉民
• 申請（專利權）人: 核工業西南物理研究院
• 主分類號: H02M1/06
• 分類號: H02M1/06
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發明屬于一種數字移相觸發器，具體涉及一種用于互錯30°雙可控變流器的FPGA寬頻跟蹤數字移相觸發器。

背景技術

目前大部分三相可控變流設備都有各自獨立的移相觸發器；它們多數由數字或模擬電路構成；觸發器根據能夠反映三相可控變流設備三相交流輸入狀態的三相同步信號和外部控制給定信號，輸出6個移相脈沖，用于觸發設備對應橋臂上的晶閘管。

通常的觸發系統，對三相同步信號的處理，是通過3個單相電路實現的；每個單相電路分別對輸入單相同步信號進行高頻濾波、相位調整、整形處理；由于器件性能或參數的差異，會出現觸發器對三相同步處理結果有偏差，造成變流設備輸出波形的間隔不均勻、紋波大；

通常觸發系統，大部分適用于三相交流頻率固定場合。如果在工作過程中三相輸入交流的頻率發生變化，輸出脈沖的移相角就會受到影響，使控制精度降低，變流設備的工作參數達不到工作要求。

如果2套交流輸入互錯30°、頻率變化的三相可控變流設備，以串/并聯方式共同供電，通常的觸發器就難以適應；觸發系統本身存在的不足、2套觸發系統間的性能差異以及交流輸入頻率變化等因素，都會造成供電設備輸出波形不均勻、控制精度降低、電流/電壓不均衡，嚴重時會引起設備保護部分動作，使設備停止工作。

發明內容

本發明是為了解決通常移相觸發器存在的不足，提供一種用于互錯30°雙可控變流器的FPGA寬頻移相觸發器，該觸發器在FPGA電路內完成同步處理、脈沖移相、異常保護功能，具有寬頻跟蹤、結構緊湊、可靠性高特點。

本發明所采用的技術方案是：

一種用于互錯30°雙可控變流器的FPGA寬頻移相觸發器，該觸發器包括雙Y錯30°同步整形電路、AD轉換器件、第一電平變換電路、FPGA電路、第二電平變換電路及驅動放大隔離電路；雙Y錯30°同步整形電路的輸出端、AD轉換器件的輸出端通過第一電平變換電路與FPGA電路的輸入端連通，FPGA電路的輸出端通過第二電平變換電路與驅動放大隔離電路的輸入端連通；雙Y錯30°同步整形電路用于將雙Y錯30°的三相交流同步信號，整形為符合FPGA電路工作要求的兩組互錯30°的三相同步數字信號，用于FPGA電路進行缺相、相序錯誤檢查、以及產生處理后的單相數字同步信號；AD轉換器件在FPGA電路控制下，將外部輸入的模擬給定信號轉換為數字給定信號；第一電平變換電路、第二電平變換電路用以滿足雙Y錯30°同步整形電路、AD轉換器件、FPGA電路及驅動放大隔離電路對信號的電平要求；驅動放大隔離電路，用于將FPGA電路的輸出信號進行隔離放大。

所述的FPGA電路包括AD讀取控制模塊、同步信號檢測模塊、頻率跟蹤模塊、三相全控橋移相控制模塊A、三相全控橋移相控制模塊B；AD讀取控制模塊的輸入端通過第一電平變換電路與AD轉換器件的輸出端連通；同步信號檢測模塊通過第一電平變換電路與雙Y錯30°同步整形電路的輸出端連通；同步信號檢測模塊的輸出端與頻率跟蹤模塊的輸入端連通；三相全控橋移相控制模塊A的一個輸入端分別與頻率跟蹤模塊的輸出端、AD讀取控制模塊的輸出端連通，三相全控橋移相控制模塊A的另一個輸入端與同步信號檢測模塊的輸出端連通，三相全控橋移相控制模塊A的輸出端與第二電平變換電路的輸入端連通；三相全控橋移相控制模塊B的一個輸入端分別與頻率跟蹤模塊的輸出端、AD讀取控制模塊的輸出端連通，三相全控橋移相控制模塊B的另一個輸入端與同步信號檢測模塊的輸出端連通，三相全控橋移相控制模塊B的輸出端與第二電平變換電路的輸入端連通；AD讀取控制模塊的輸出端還與第二電平變換電路的輸入端連通。

所述的AD讀取控制模塊，用于控制AD轉換器件工作及讀取數據。

所述的同步信號檢測模塊，用于對互錯30°的三相數字同步信號缺相、相序錯誤進行檢測，并將檢測結果信號送至三相全控橋移相控制模塊；同時將相序中首個單相同步信號送至頻率跟蹤模塊。

所述的頻率跟蹤模塊，用于產生同外部交流輸入頻率完全一致、互錯30°的2組三相同步信號以及8192倍頻的計數信號，并將該信號送至三相全控橋移相控制模塊。

所述的三相全控橋移相控制模塊，用于根據三相數字同步信號、數字給定信號、倍頻計數信號，以計數方式實現移相功能，以雙窄脈沖列形式輸出移相觸發信號。