[發(fā)明專利]一種基于平面變壓器的晶閘管恒流驅(qū)動(dòng)電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310040405.3
• 申請(qǐng)日: 2013-02-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103117661A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉金虹;王鴻雁;王華東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海雙電電氣有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/337
• 分類號(hào): H02M3/337;H02J3/18;H03K17/567
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

?技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及晶閘管投切電容器領(lǐng)域，具體涉及一種基于平面變壓器的晶閘管恒流驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)：

晶閘管投切電容器是電容器通過(guò)晶閘管控制其與電網(wǎng)的接通或斷開(kāi)從而達(dá)到動(dòng)態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)無(wú)功的目的，可以對(duì)電網(wǎng)的無(wú)功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償，屬于靈活的交流輸電系統(tǒng)（FACTS）的重壓組成部分。

晶閘管投切電容器投入電容的時(shí)刻也即是晶閘管開(kāi)通時(shí)刻，選著在電源電壓與電容器預(yù)先充電電壓相等時(shí)刻。如果在電源電壓與電容電壓不等時(shí)晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通，則電容器兩端電壓階躍變化，產(chǎn)生沖擊電流有可能損壞晶閘管或給電網(wǎng)產(chǎn)生高頻振蕩等不利影響。因此穩(wěn)定可靠地晶閘管觸發(fā)電路對(duì)晶閘管投切電容器的正常運(yùn)行至關(guān)重要。

目前晶閘管觸發(fā)電路為鋸齒波觸發(fā)電路應(yīng)用最多，鋸齒波電路包含滯后元件電容，輸出脈沖有一定的延時(shí)；鋸齒波輸出的信號(hào)是電壓脈沖，對(duì)脈沖波的要求是脈沖應(yīng)有足夠的幅度和陡度，要有足夠的寬度以確保觸發(fā)產(chǎn)生電流大于擎住電流使晶閘管導(dǎo)通；鋸齒波觸發(fā)電路脈沖是通過(guò)脈沖變壓器發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，但傳統(tǒng)的立體式變壓器存在漏感大、匝間電容大，趨膚效應(yīng)、臨近效應(yīng)嚴(yán)重磁芯有局部過(guò)熱等問(wèn)題；且體積比較大，不便于安裝，效率低，電流密度小，工作頻率低等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種基于平面變壓器的晶閘管恒流驅(qū)動(dòng)電路，它具有輸出恒定的電流能力，沒(méi)有脈沖觸發(fā)間隔，電流穩(wěn)定紋波小，因此穩(wěn)定可靠；而且使用具有高頻、高效、高功率密的平面變壓器，輸出電流紋波小電流恒定，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制靈活。由于使用平面變壓器具有工作在高頻狀態(tài)的能力，可以通過(guò)FPGA控制。

為了解決背景技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案：它包括直流電源1、推挽電路2、FPGA控制電路3、平面變壓器4及同步整流電路5，直流電源1與推挽電路2連接，F(xiàn)PGA控制電路3與推挽電路3的輸入端連接，推挽電路2的輸出端與平面變壓器4的一端連接，平面變壓器4的另一端與同步整流電路5的輸入端連接。

本發(fā)明可通過(guò)FPGA控制電路3控制兩個(gè)構(gòu)成推挽電路2的MOSFET管開(kāi)通和關(guān)斷，同時(shí)可以檢測(cè)平面變壓器4的兩個(gè)初級(jí)繞組的導(dǎo)通和關(guān)斷的情況，因此便于控制和診斷故障，通過(guò)控制FPGA控制電路3使驅(qū)動(dòng)電路輸出恒定大于擎住電流的恒定電流，可確保晶閘管可靠導(dǎo)通；當(dāng)不需要觸發(fā)信號(hào)時(shí)FPGA控制電路3停止發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，輸出電流為零。

本發(fā)明具有輸出恒定的電流能力，沒(méi)有脈沖觸發(fā)間隔，電流穩(wěn)定紋波小，因此穩(wěn)定可靠；而且使用具有高頻、高效、高功率密的平面變壓器，輸出電流紋波小電流恒定，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制靈活。由于使用平面變壓器具有工作在高頻狀態(tài)的能力，可以通過(guò)FPGA控制。

附圖說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

參看圖1，本具體實(shí)施方式采用以下技術(shù)方案：它包括直流電源1、推挽電路2、FPGA控制電路3、平面變壓器4及同步整流電路5，直流電源1與推挽電路2連接，F(xiàn)PGA控制電路3與推挽電路3的輸入端連接，推挽電路2的輸出端與平面變壓器4的一端連接，平面變壓器4的另一端與同步整流電路5的輸入端連接。

本具體實(shí)施方式可通過(guò)FPGA控制電路3控制兩個(gè)構(gòu)成推挽電路2的MOSFET管開(kāi)通和關(guān)斷，同時(shí)可以檢測(cè)平面變壓器4的兩個(gè)初級(jí)繞組的導(dǎo)通和關(guān)斷的情況，因此便于控制和診斷故障，通過(guò)控制FPGA控制電路3使驅(qū)動(dòng)電路輸出恒定大于擎住電流的恒定電流，可確保晶閘管可靠導(dǎo)通；當(dāng)不需要觸發(fā)信號(hào)時(shí)FPGA控制電路3停止發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，輸出電流為零。

本具體實(shí)施方式具有輸出恒定的電流能力，沒(méi)有脈沖觸發(fā)間隔，電流穩(wěn)定紋波小，因此穩(wěn)定可靠；而且使用具有高頻、高效、高功率密的平面變壓器，輸出電流紋波小電流恒定，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制靈活。由于使用平面變壓器具有工作在高頻狀態(tài)的能力，可以通過(guò)FPGA控制。

實(shí)施例1：?????參看圖2，本實(shí)施例包括FPGA控制器U、直流電源DC、平面變壓器T、第一場(chǎng)效應(yīng)管-第四場(chǎng)效應(yīng)管Q1-Q4、三極管V、第一電阻-第六電阻R1-R6和電感L，F(xiàn)PGA控制器U的1腳與第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1的柵極連接，F(xiàn)PGA控制器U的2腳與第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極連接，F(xiàn)PGA控制器U的3腳與第一電阻R1的一端連接，F(xiàn)PGA控制器U的4腳分別與第一電阻R1的另一端、三極管V的集電極連接，三極管V的基極分別與第二電阻R2的一端、第三電阻R3的一端連接，三極管V的發(fā)射極分別與第二電阻R2的另一端、第四電阻R4的一端連接且接地，第四電阻R4的另一端分別與第三電阻R3的另一端、第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極、第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極連接，第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極與平面變壓器T的1腳連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極與平面變壓器T的4腳連接，平面變壓器T的2腳與3腳連接后與直流電源DC的正極連接，直流電源DC的負(fù)極接地，平面變壓器T的5腳與8腳連接后與電感L的一端連接，電感L的另一端輸出，平面變壓器T的6腳分別與第三場(chǎng)效應(yīng)管Q3的漏極、第六電阻R6的一端連接，第六電阻R6的另一端與第四場(chǎng)效應(yīng)管Q4的柵極連接，平面變壓器T的7腳分別與第五電阻R5的一端、第四場(chǎng)效應(yīng)管Q4的漏極連接，第五電阻R5的另一端與第三場(chǎng)效應(yīng)管Q3的柵極連接，第三場(chǎng)效應(yīng)管Q3的源極與第四場(chǎng)效應(yīng)管Q4的源極連接并輸出。