[發明專利]帶鎖止功能的多能級火花檢測系統

有效

• 申請號: 201410817896.2
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104505809A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 盧澤鋒;盛乾;江晨;李雅芹;劉偉;宋剛
• 申請（專利權）人: 國電南京自動化股份有限公司
• 主分類號: H02H7/00
• 分類號: H02H7/00;H02H7/20
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種帶鎖止功能的多能級火花檢測系統，特別涉及靜電除塵器內火花放電時的火花能級檢測系統，屬于電子技術領域。

背景技術

隨著電力電子技術的飛速發展，作為其關鍵技術的MOSFET、IGBT等大功率器件因其出色的高頻開關特性而被廣泛地應用于通信、電子等各種領域。但它們作為一種大功率的復合器件，具有較弱的承受短時過載的能力。當工作中因過壓或過流而使管內能量積聚時，極容易引起雪崩并損壞器件。因而在實際應用中過流保護技術一直是影響功率器件裝置可靠、穩定運行的關鍵。

在靜電除塵器正常工作時，因氣體擊穿產生的火花放電或本體內部產生局部短路以及其他原因造成本體負載電流超過最大允許電流(過流)時，若不及時斷開高壓電源輸出，往往容易造成高壓電源過載使整個系統不能正常工作或電源受損。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種帶鎖止功能的多能級火花檢測系統，解決現有技術中靜電除塵器發生電火花放電時，斷開高壓電源不及時，導致電源模塊、功率管易損壞的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：帶鎖止功能的多能級火花檢測系統，包括采樣電路、調理電路、比較器、火花能級判別電路和用于封鎖高壓電源輸出的鎖止電路；

采樣電路采集火花放電時產生的電信號，經調理電路調理，輸出至比較器的“-”端與連接在比較器“+”端的基準電壓進行比較；

所述鎖止電路包括反相器D2F和RS觸發器，反相器D2F的輸入端與所述比較器的輸出端電連接，反相器D2F的輸出端與RS觸發器的S端電連接，RS觸發器的端與高壓電源的功率管使能端電連接，用于封鎖功率管驅動使能信號，Q端與DSP電連接，用于通知DSP高壓電源的功率管驅動使能信號被封鎖；

所述火花能級判別電路包括CPLD控制芯片，所述CPLD控制芯片內集成有消抖電路、延時電路和火花檢測控制電路；

消抖電路消除火花信號中的干擾信號后分別送入延時電路和火花檢測控制電路；延時電路將消除干擾信號后的火花信號展寬送入DSP；火花檢測控制電路將火花分為中能級火花和小能級火花：對于中能級火花，火花檢測控制電路將一直產生功率管驅動使能封鎖信號；對于小能級火花，DSP直接停止發送功率管驅動信號。

所述火花檢測控制電路包括火花計數器U1、火花計數器U2和三輸入端或門，三輸入端或門的輸入端分別連接火花計數器U1的輸出端、火花計數器U2的輸出端和延時電路的輸出端；火花計數器U1的清零端和火花計數器U2的清零端分別與DSP的CLR信號輸出端電連接；

消抖電路的輸入端與比較器的輸出端電連接，消抖電路的輸出端經非門inst15分別連接火花計數器U1的CLK端和或門inst57的一個輸入端，或門inst57的另一個輸入端與火花計數器U2的輸出端電連接，或門inst57的輸出端連接火花計數器U2的CLK端；

三輸入端或門inst67的輸出端連接或門inst83的一個輸入端，或門inst83的另一輸入端與DSP的功率管使能信號輸出端電連接；或門inst83的輸出端與所述功率管使能端電連接。

所述消抖電路包括時鐘計數器inst47、SR鎖存器和八個D-Q端順序級聯的D觸發器，八個D觸發器均分為兩組，每組第一個D觸發器的CP端與時鐘計數器inst47的輸出端電連接；第一組第一個D觸發器inst51的D端與比較器D1的輸出端電連接；

第二組最后一個D觸發器inst49的Q端、第一組第一個D觸發器inst51的Q端分別與與門inst59的輸入端連接，還分別經各自的非門與與門inst58的輸入端連接，與門inst59和與門inst58分別連接SR鎖存器的信號輸入端，SR鎖存器的信號輸出端連接火花檢測控制電路的輸入端；

當出現過流信號時，在時鐘信號FRE的第一個上升沿，第一組第一個D觸發器inst51輸出低電平，第二個D觸發器inst44在時鐘信號FRE的第二個上升沿輸出低電平，依次類推第八個D觸發器inst49在時鐘信號FRE的第八個上升沿輸出低電平，將過流信號延遲幾個微秒，小于此延時時間的視為干擾信號。