[實用新型]一種直流電力電子開關(guān)保護(hù)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520357674.7
• 申請日: 2015-05-29
• 公開（公告）號: CN204615355U
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾迪暉;楊磊;王才孝;初蕊;徐振
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲變流技術(shù)國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: H02H3/087
• 分類號: H02H3/087
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所 43008
• 代理人: 周長清

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型主要涉及到電子開關(guān)器件領(lǐng)域，特指一種適用于直流電力電子開關(guān)器件的保護(hù)裝置。

背景技術(shù)

如圖1所示，在一些大功率直流電子開關(guān)器件的應(yīng)用中，其脈沖控制器和開關(guān)器件（直流電子開關(guān)驅(qū)動裝置）上均沒有限流保護(hù)裝置。而為了實現(xiàn)對開關(guān)器件的工作電流實時監(jiān)測，必須在脈沖控制器和驅(qū)動裝置之間串聯(lián)一個過流保護(hù)板，以防過電流損傷或損毀開關(guān)器件。

目前，有許多涉及到電子開關(guān)保護(hù)的技術(shù)方案。在現(xiàn)有技術(shù)中，所有的保護(hù)裝置均集成于脈沖控制器、開關(guān)器件驅(qū)動裝置或在主電路中的保護(hù)裝置中。例如：參見圖2，是過流保護(hù)集成在脈沖控制器上的原理框圖，脈沖控制器檢測電流互感器的信號，一旦檢測到過流的情況立即封鎖給驅(qū)動裝置的脈沖，達(dá)到過流保護(hù)的目的。參見圖3，是過流保護(hù)集成在驅(qū)動裝置上的原理框圖，電子開關(guān)驅(qū)動裝置檢測電流互感器上的信號，一旦出現(xiàn)過流的情況立即關(guān)斷開關(guān)器件，無論是脈沖控制器發(fā)脈沖與否，驅(qū)動裝置同時還反饋過流故障信號給脈沖控制器。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題就在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、可靠性高、適用范圍廣的直流電力電子開關(guān)保護(hù)裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種直流電力電子開關(guān)保護(hù)裝置，串聯(lián)于脈沖控制器和開關(guān)器件驅(qū)動裝置之間，它包括：

信號調(diào)理單元，用來接收電流互感器的信號，進(jìn)行處理后再把信號送給信號比較單元；

信號比較單元，用來將信號調(diào)理單元送來的信號與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較，檢測信號是否達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值；

故障鎖定輸出單元，如果經(jīng)信號比較單元比較后達(dá)到或超過閾值則通過故障鎖定輸出單元進(jìn)行故障鎖定輸出，封鎖脈沖控制器發(fā)出的光觸發(fā)信號，直流電子開關(guān)驅(qū)動單元的光脈沖信號停止；直到外部輸入復(fù)位信號且故障信號消除，故障鎖定輸出單元才能解除封鎖；如果經(jīng)信號比較單元比較后未達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值，故障鎖定輸出單元不動作。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)：所述信號調(diào)理單元包括依次相連的I/V轉(zhuǎn)換電路、反相放大電路和低通濾波電路。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)：所述信號比較單元為一閾值比較電路。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)：所述故障鎖定輸出單元為一個故障信號鎖定和光脈沖信號輸出電路，故障信號經(jīng)過鎖定電路后變成一個穩(wěn)態(tài)的故障信號，只有外部復(fù)位信號輸入低時，鎖定電路輸出一個穩(wěn)態(tài)的無故障的信號；穩(wěn)態(tài)的故障信號與輸入的脈沖信號相與輸出一個具有故障保護(hù)的脈沖信號。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于：

1、本實用新型的直流電力電子開關(guān)保護(hù)裝置，實現(xiàn)了在脈沖控制器和驅(qū)動器均未設(shè)有過流保護(hù)裝置的控制系統(tǒng)中，對直流電子電子開關(guān)器件的過電流的保護(hù)功能。采用全硬件實現(xiàn)，不需要可編程邏輯器件的參與，工作可靠性高。

2、本實用新型的直流電力電子開關(guān)保護(hù)裝置，可以在現(xiàn)有控制平臺上增加故障保護(hù)功能，不需要重新設(shè)計控制電路。本實用新型可以在現(xiàn)有電路結(jié)構(gòu)不變的基礎(chǔ)上兼容任意型號的互感器。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中沒有設(shè)置限流保護(hù)裝置時電力電子開關(guān)的示意圖。

圖2是現(xiàn)有技術(shù)中過流保護(hù)集成在脈沖控制器上的原理示意圖。

圖3是現(xiàn)有技術(shù)中過流保護(hù)集成在驅(qū)動裝置上的原理示意圖。

圖4是本實用新型的原理示意圖。

圖5是本實用新型在具體應(yīng)用實例中信號調(diào)理單元和信號比較單元的電路原理示意圖。

圖6是本實用新型在具體應(yīng)用實例中故障鎖定輸出單元的電路原理示意圖。

圖例說明：

1、信號調(diào)理單元；2、信號比較單元；3、故障鎖定輸出單元。

具體實施方式

以下將結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本實用新型的直流電力電子開關(guān)保護(hù)裝置，為一個用來串聯(lián)于脈沖控制器和開關(guān)器件驅(qū)動裝置之間的保護(hù)裝置。本實用新型的裝置用來實時監(jiān)測開關(guān)器件的工作電流，一旦出現(xiàn)過流情況，立即封鎖住脈沖控制器發(fā)送的脈沖，使得開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)，以防持續(xù)的過流導(dǎo)致開關(guān)器件的損壞。

如圖4所示，本實用新型的直流電力電子開關(guān)保護(hù)裝置包括：

信號調(diào)理單元1，用來接收電流互感器的信號，進(jìn)行信號放大、濾波，處理完成后再把信號送給信號比較單元2；

信號比較單元2，用來將信號調(diào)理單元1送來的信號與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較，檢測信號是否達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值；