[實用新型]一種高壓功率閥組在線監測系統

有效

• 申請號: 201921372010.2
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號: CN211014549U
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 肖彥;唐金龍;吳擁軍;羅澤泉;鄒宗林;曾慶泉
• 申請（專利權）人: 湖北臺基半導體股份有限公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 襄陽嘉琛知識產權事務所 42217
• 代理人: 嚴崇姚

本實用新型名稱為一種高壓功率閥組在線監測系統。屬于高壓技術領域。它主要是解決現有的在線監測系統不能有效監測功率半導體閥片失效超過一定冗余數量的問題。它的主要特征是：由閥片均壓監測單元、驅動監測單元和信號處理單元三部分組成；所述閥片均壓監測單元包括與待監測閥片數目相同的分閥片均壓監測單元；所述驅動監測單元包括與待監測閥片數目相同的分驅動監測單元；所述各分閥片均壓監測單元、各分驅動監測單元通過光纖與信號處理單元連接，信號處理單元將接收的信號頻率偏差轉換成均壓偏差進行邏輯運算，出現無信號輸出視為擊穿時，輸出頻率按相應的邏輯運算反饋為電壓。本實用新型可廣泛應用到高壓功率半導體器件串并聯驅動場合。

技術領域

本實用新型屬于功率半導體應用技術領域，具體涉及一種高壓功率閥組在線監測系統。

背景技術

隨著高壓直流系統的電壓等級不斷提高，使得各部分裝置所承受的電壓不斷提高，對功率半導體器件的性能提出了更高的要求，高壓功率半導體開關廣泛用于電力系統的各方面，涉及發電、輸電、配電、用電的各個領域，其由多只脈沖晶閘管、GTO等半導體器件串并聯組成。這些半導體器件在使用中可能會受到過電壓或過高的di/dt等原因造成功率半導體閥片個別失效現象，具體表現在半導體閥組，中串并聯功率半導體出現無法均壓及少量擊穿等問題，若高壓功率半導體閥組出現少量功率半導體閥片失效超過一定冗余數量時，在沒有及時發現狀況下繼續使用會造成功率半導體閥組損壞事故進一步擴大。目前現有的在線監測系統中只通過監測半導體閥片兩端電壓來監測工作狀態，無法監測所有串聯半導體閥片動態均壓狀態等，另采用外供取能電源存在半導體組件體積大的問題，為了解決這種潛在的問題，一種高壓功率半導體閥組的在線監測系統綜合性解決了體積、器件的均壓狀態及觸發驅動狀態等問題，提高了閥組的運行穩定性和可靠性。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型提供一種高壓功率閥組在線監測系統。

本實用新型的技術解決方案是：一種高壓功率閥組在線監測系統，其特征在于：由閥片均壓監測單元、驅動監測單元和信號處理單元三部分組成；所述閥片均壓監測單元包括與待監測閥片數目相同的分閥片均壓監測單元；所述驅動監測單元包括與待監測閥片數目相同的分驅動監測單元；所述信號處理單元由閥片均壓處理和閥片驅動處理光信號接收光電轉換模塊、單片機處理模塊和故障輸出模塊組成；所述各分閥片均壓監測單元、各分驅動監測單元通過光纖與閥片均壓處理和閥片驅動處理光信號接收光電轉換模塊的各對應端連接，單片機處理模塊將接收的信號頻率偏差轉換成均壓偏差進行邏輯運算，出現無信號輸出視為擊穿時，閥片均壓監測單元輸出頻率按相應的邏輯運算反饋為電壓值。

本實用新型技術解決方案中所述的分閥片均壓監測單元由儲能單元、電壓取樣單元、壓頻轉換單元和光信號輸出單元四部分組成；所述分驅動監測單元由驅動取樣單元和光信號發送單元兩部分組成；所述閥片均壓處理和閥片驅動處理光信號接收光電轉換模塊由光接收器及外圍的第六電容、第十二電阻與第十一電阻組成，單片機處理模塊是STC15系列單片機，故障輸出模塊由驅動器及外圍的第二指示燈、第三指示燈、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻和第十六電阻組成；所述閥片均壓監測單元的各光信號輸出單元、驅動監測單元的各光信號發送單元通過光纖與信號處理單元的閥片均壓處理和閥片驅動處理光信號的光電轉換模塊連接。

本實用新型技術解決方案中所述的信號處理單元通過光纖與上位機或顯示單元連接。