[實用新型]功率半導體器件端電壓光纖隔離取樣電路

有效

• 申請號: 201320797788.4
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN203688622U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 徐曉亮;陳玲會
• 申請（專利權）人: 杭州四達電爐成套設備有限公司
• 主分類號: G01R15/24
• 分類號: G01R15/24
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

技術領域

本實用新型屬于功率半導體器件應用領域，具體涉及一種功率半導體器件端電壓光纖隔離取樣電路。

背景技術

功率半導體器件如晶閘管、IGBT、IGCT等，已經大量應用于各類變流器中，如三相整流器、變頻器、有源濾波器、高壓直流輸變電等。在高壓大功率應用領域，由于單只器件耐壓不夠，通常采用多個器件串聯來提高耐電壓能力。目前的大功率半導體器件損壞后一般均呈現短路狀態，當串聯器件中某一只損壞短路后，其它器件的電壓負荷加重，若不能及時檢測報警，勢必導致其它器件的損壞并引發故障擴大。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種大功率半導體器件端電壓光纖隔離取樣電路。

為解決技術問題，本實用新型的解決方案是：

提供一種功率半導體器件端電壓光纖隔離取樣電路，包括與功率半導體器件兩端相接的端電壓取樣電路；還包括穩壓電路、信號發生電路和信號隔離傳輸電路；所述端電壓取樣電路的輸出端與穩壓電路的輸入端連接；穩壓電路的輸出端與信號發生電路和信號隔離傳輸電路的供電端相連，信號發生電路的輸出端與信號隔離傳輸電路的輸入端連接；信號隔離傳輸電路包括通過光纖相連的光纖發送模塊和光纖接收模塊。

作為一種改進，所述光纖光纖接收模塊與后級的檢測電路相連。

作為一種改進，所述功率半導體器件為晶閘管或IGBT、IGCT。

作為一種改進，所述端電壓取樣電路包括兩個串聯的電阻，端電壓取樣電路的一個輸出端接于兩個電阻的中點，另一個輸出端則與功率半導體器件的一端相接。

作為一種改進，所述穩壓電路包括一個整流器和一個濾波電容，整流器與濾波電容并聯并接于端電壓取樣電路的兩個輸出端。

作為一種改進，所述信號發生電路包括兩個電阻、兩個電容和一個555集成塊；555集成塊的GND端接地，其CV端、THR端分別通過一個電容接地，各接地端還同時與穩壓電路的一個輸出端相連（所述的“接地”指與功率半導體器件的負端相接）；555集成塊的DIS端通過一個電阻與THR端連接；TRIG端與THR端直接連接；DIS端還通過另一電阻與VCC端、R端連接，R端與VCC端與穩壓電路的另一個輸出端相連；555集成塊的Q端為信號輸出端。

作為一種改進，所述信號隔離傳輸電路包括一個電阻，其一端接于穩壓電路的輸出端，另一端與光纖發送模塊相接；光纖接收模塊接于信號發生電路的輸出端。

本實用新型的電路中，由所述信號發生電路產生恒定頻率的窄脈沖信號作為檢測信號，窄脈沖頻率為：

f=1.43(R3+2R5)C3]]>

該式中，f是窄脈沖信號的頻率；R₃是連接555集成塊DIS端與VCC端、R端的電阻的阻值；R₅是連接555集成塊DIS端與THR端的電阻的阻值；C₃是連接555集成塊CV端、THR端與接地的電容的電容量。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型采用的工作電源均來自功率半導體器件的端電壓，無需外來電源供電，杜絕了由外來電源帶來的干擾；

2、本實用新型以恒頻的信號作為后級電路的檢測信號，對后級電路的設計要求不高，提高了設備的可靠性和穩定性；

3、本實用新型信號發生電路產生的窄脈沖信號，由于采用高阻抗分壓，帶負載能力較差，采用窄脈沖信號消耗的功率小，可以使取樣信號更穩定；

4、本實用新型采用光纖傳輸信號，相比其他的信號傳輸方式，除了有很強的抗干擾能力外，更重要的是電壓隔離等級大大的提高，為設備在高壓大功率應用領域里的穩定性和可靠性提供了保證。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖；

圖2是本實用新型的一種實施電路圖。

具體實施方式