[發明專利]勵磁系統同步信號調理電路及其實現方法

有效

• 申請號: 201610467711.9
• 申請日: 2016-06-24
• 公開（公告）號: CN107543956B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 張李軍;周平;狄俊亮;安冬;何鳳軍;李志強;周勤勇;王雅婷;吳俊玲;蘇麗玲;孫健;張巖;楊楠
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方電機有限公司;中國電力科學研究院;國網北京市電力公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;H02M1/088
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 孫杰;錢成岑

本發明涉及同步信號處理技術，本發明公開了一種勵磁系統同步信號調理電路，其具體包括分壓電路和調理電路，所述分壓電路、調理電路依序連接，所述分壓電路包括分壓電阻，所述分壓電阻一端接同步測量對象的交流主回路，一端接地；所述調理電路包括放大回路、濾波電路、整形電路，所述放大回路、濾波電路和整形電路依序連接。交流高電壓經分壓和接地處理，結合調理電路，就可以輸出可供后續的其他控制器直接使用的AD板采樣用的同步電壓和移相控制需要的同步方波。對分壓電路進行配置，即可用于不同額定交流電壓。

技術領域

本發明涉及同步信號調理電路技術領域，尤其涉及勵磁系統同步信號調理電路及其實現方法。

背景技術

高壓大功率整流器和逆變器等電力半導體變換器中，通常使用移相控制技術來達到交流/直流或直流/交流變換目的。移相控制時必須采集變換器的交流電壓作為同步信號。一般采用變壓器降壓和隔離的方式來采集同步信號。

隨著電力半導體變換器主回路電壓的升高，同步變壓器的方式帶來一定問題：每個工程需單獨訂購不同規格的變壓器，小批量生產的同步變壓器難以保證質量；因變換的電壓比值較高，一級變壓器不能滿足要求，通常需要使用兩級變壓器才能得到需要的弱電等級；同步變壓器還需要搭配另外的濾波、調理電路才能得到合格的信號供控制系統使用；變壓器安裝體積大，導致系統設計不靈活。

發明內容

針對現有技術中的同步信號調理電路存在變壓器質量難以保證，變壓器體積大、設計不靈活的技術問題，本發明公開了一種勵磁系統同步信號調理電路及其實現方法。

本發明的具體實現方式如下：

一種勵磁系統同步信號調理電路，其具體包括分壓電路和調理電路，所述分壓電路、調理電路依序連接，所述分壓電路包括分壓電阻，所述分壓電阻一端接同步測量對象的交流主回路，一端接地；所述調理電路包括放大回路、濾波電路、整形電路，所述放大回路、濾波電路和整形電路依序連接。主回路的交流高電壓經分壓和接地處理，結合調理電路，就可以輸出可供后續的其他控制器直接使用的AD板采樣用的同步電壓和移相控制需要的同步方波。對分壓電路進行配置，即可用于不同額定交流電壓；對于不同的測量對象電壓等級，輸出到AD板的測量電壓幅值范圍不變。

更進一步地，上述調理電路包括同步信號輸出電路和電壓測量信號輸出電路，所述濾波電路、整形電路形成同步信號輸出電路。

更進一步地，上述電壓測量信號輸出電路包括濾波器和運算放大器，所述濾波器和運算放大器依序連接。

更進一步地，上述分壓電路和調理電路都設置在同一塊電路板上。設置在同一塊電路板上，生產成本低，不需要變壓器，就能實現分壓，降低了成本，同時體積也大幅度地減小。

更進一步地，上述勵磁系統同步信號調理電路輸出的電壓測量信號與大地之間無電氣隔離。

本發明還公開了一種同步信號調理電路的實現方法，其具體包括以下的步驟：步驟一、分壓電路和接地回路一起構成前端處理環節，將需要測量的高電壓處理為安全的低電壓；步驟二、分壓后得到的低電壓送給放大回路；步驟三、放大回路的輸出送給濾波回路和整形電路（比如方波整形電路），輸出同步信號；步驟四、放大回路的輸出還送給濾波和運放電路，輸出電壓測量信號。最后輸出可供后續的其他控制器直接使用的AD板采樣用的同步電壓和移相控制需要的同步方波。對分壓電路進行配置，即可用于不同額定交流電壓；對于不同的電壓等級，輸出到AD板的測量電壓幅值范圍不變。

更進一步地，上述的整形電路為方波整形電路。

通過采用以上的技術方案，本發明具有以下的有益效果：由于沒有采用同步變壓器，避免了變壓器帶來的同步相位誤差，同時避免了同步變壓器絕緣不合格或絕緣老化的風險，也降低了設備體積。本發明的同步信號調理電路可用于高壓大功率整流器和逆變器。