[實用新型]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: 201220719486.0
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN203027122U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 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: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本實用新型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

本實用新型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。

本實用新型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。

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。

本實用新型的有益技術效果在于：本實用新型的數字移相觸發器在FPGA電路內部實現觸發器的核心功能，避免了通常觸發器因電路器件性能差異帶來的不足，簡化了結構、提高了工作穩定性。對于FPGA電路無法完成的如電平變換、功率放大、隔離驅動部分采用在FPGA電路外部設置電平變換電路、隔驅動放大隔離電路實現。本觸發器不僅具有通用觸發器常規功能，而且還具有寬頻跟蹤功能；根據同步信號頻率，自動調整移相所需的計數頻率以及輸出脈沖的寬度，保證了觸發器輸出脈沖的移相角只由給定值控制。擴大了應用范圍，可適用于設備交流輸入不同頻率或頻率變化工況場合。本觸發器投入在交流輸入互錯30°、頻率變化的串/并聯可控變流設備上，其特點尤其顯著，工作波形間隔基本一致、誤差小、控制精度高；系統的響應時間達到微秒（us）量級。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的一種用于互錯30°雙可控變流器的FPGA寬頻移相觸發器的結構示意圖。

圖2為本實用新型提供的FPGA電路內部模塊的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

如圖1所示，本實用新型所提供的一種用于互錯30°雙可控變流器的FPGA寬頻移相觸發器，包括雙Y錯30°同步整形電路1、AD轉換器件2、第一電平變換電路3、FPGA電路4、第二電平變換電路5及驅動放大隔離電路6。