[發(fā)明專利]具有自適應(yīng)性能的三相可控硅調(diào)壓系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110269711.9
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN112968592A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李彥生;李剛;李偉;閻厚俊;朱君;李志勇;崔永菠;汪中興;李振新
• 申請（專利權(quán)）人: 大連嘉禾工業(yè)控制技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M1/092
• 代理公司: 大連非凡專利事務(wù)所 21220
• 代理人: 閃紅霞

1.一種具有自適應(yīng)性能的三相可控硅調(diào)壓系統(tǒng)，其特征在于：設(shè)有輸入接線單元（1），所述輸入接線單元（1）有三相電端口A、B、C及可控硅導(dǎo)通角控制信號PWM端口和使能信號EN端口，所述三相電端口A、B、C與三相電同步采樣變壓器（2）的輸入端相接，三相電同步采樣變壓器（2）的輸出端與三相電同步處理單元（3）的輸入端相接，三相電同步處理單元（3）的輸出端、導(dǎo)通角控制信號PWM端口及使能信號EN端口均與可編程邏輯器件CPLD（4）的輸入端相接，可編程邏輯器件CPLD（4）的輸出端通過驅(qū)動隔離單元（5）與輸出接線單元（6）相接，所述輸出接線單元（6）設(shè)有六個可控硅導(dǎo)通角觸發(fā)信號輸出端口P1P2、P3P4、P5P6、P7P8、P9P10、P11P12；所述三相電同步采樣變壓器（2）將三相交流電380V降至三相交流電11V并轉(zhuǎn)換線電壓與相電壓同步，三相交流電11V經(jīng)三相電同步處理單元（3）處理為三相同步方波數(shù)字信號Pa、Pb、Pc，可編程邏輯器件CPLD（4）將可控硅導(dǎo)通角控制信號PWM占空比從5%~95%對應(yīng)解析為可控硅導(dǎo)通角0~120°觸發(fā)信號，中間區(qū)域為線性解析，并通過三相同步方波數(shù)字信號Pa、Pb、Pc的不同邏輯輸出對應(yīng)的可控硅導(dǎo)通角觸發(fā)信號，可控硅導(dǎo)通角觸發(fā)信號經(jīng)過驅(qū)動隔離單元（5）驅(qū)動、隔離后，經(jīng)輸出接線單元（6）輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的具有自適應(yīng)性能的三相可控硅調(diào)壓系統(tǒng)，其特征在于：所述三相電同步處理單元（3）設(shè)有：

與三相電同步采樣變壓器（2）輸出相電壓Ta相接的由電阻R1、電容C1構(gòu)成的一階濾波電路，電阻R1通過限流電阻R2與光耦U2的1腳相接，光耦U2的2腳接地Ty，光耦U2的3腳接數(shù)字電源地GND，光耦U2的4腳通過上拉電阻R3接數(shù)字電源+Vd并通過由電阻R4、電容C2組成的窄脈沖抑制電路接數(shù)字電源地GND，電阻R4的輸出與六路施密特反向器U1的9腳相接，六路施密特反向器U1的8腳輸出為與相電壓Ta的同步方波數(shù)字信號Pa；

與三相電同步采樣變壓器（2）輸出相電壓Tb相接的由電阻R5、電容C3構(gòu)成的一階濾波電路，電阻R5通過限流電阻R6與光耦U3的1腳相接，光耦U3的2腳接地Ty，光耦U3的3腳接數(shù)字電源地GND，光耦U3的4腳通過上拉電阻R7接數(shù)字電源+Vd并通過由電阻R8、電容C4組成的窄脈沖抑制電路接數(shù)字電源地GND，電阻R8的輸出與六路施密特反向器U1的11腳相接，六路施密特反向器U1的10腳輸出為與相電壓Tb的同步方波數(shù)字信號Pb；

與三相電同步采樣變壓器（2）輸出相電壓Tc相接的由電阻R9、電容C5構(gòu)成的一階濾波電路，電阻R9通過限流電阻R10與光耦U4的1腳相接，光耦U4的2腳接地Ty，光耦U4的3腳接數(shù)字電源地GND，光耦U4的4腳通過上拉電阻R11接數(shù)字電源+Vd并通過由電阻R12、電容C6組成的窄脈沖抑制電路接數(shù)字電源地GND，電阻R12的輸出與六路施密特反向器U1的13腳相接，六路施密特反向器U1的12腳輸出為與相電壓Tc的同步方波數(shù)字信號Pc。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有自適應(yīng)性能的三相可控硅調(diào)壓系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動隔離單元（5）設(shè)有：

與可編程邏輯器件CPLD（4）輸出信號相接的T_1A端，T_1A端與由電阻R111、電容C111組成的窄脈沖抑制電路相接，電容C111的另一端接數(shù)字電源地GND，電阻R111與驅(qū)動芯片U9G的7腳相接，驅(qū)動芯片U9G的10腳與隔離式脈沖變壓器T1的1腳相接，隔離式脈沖變壓器T1的2腳連接至12V的供電電源，12V的供電電源通過電容C117接數(shù)字電源地GND，所述隔離式脈沖變壓器T1的1腳、2腳之間連接有續(xù)流二極管D1，隔離式脈沖變壓器T1的負輸出3腳與連接相電壓A的正向可控硅的K極連接腳AK+相接，隔離式脈沖變壓器T1的正輸出4腳通過正向二極管D7、限流電阻R117與連接相電壓A的正向可控硅的G極連接腳AG+相接，在連接腳AG+和連接腳AK+之間設(shè)有反向并聯(lián)續(xù)流二極管D13；

與可編程邏輯器件CPLD（4）輸出信號相接的T_1B端，T_1B端與由電阻R112、電容C112組成的窄脈沖抑制電路相接，電容C112的另一端接數(shù)字電源地GND，電阻R112與驅(qū)動芯片U9F的6腳相接，驅(qū)動芯片U9F的11腳與隔離式脈沖變壓器T2的1腳相接，隔離式脈沖變壓器T2的2腳連接至12V的供電電源，所述隔離式脈沖變壓器T2的1腳、2腳之間連接有續(xù)流二極管D2，隔離式脈沖變壓器T2的負輸出3腳與連接相電壓A的負向可控硅的K極連接腳AK-相接，隔離式脈沖變壓器T2的正輸出4腳通過正向二極管D8、限流電阻R118與連接相電壓A的負向可控硅的G極連接腳AG-相接，在連接腳AG-和連接腳AK-之間設(shè)有反向并聯(lián)續(xù)流二極管D14；

與可編程邏輯器件CPLD（4）輸出信號相接的T_2A端，T_2A端與由電阻R113、電容C113組成的窄脈沖抑制電路相接，電容C113的另一端接數(shù)字電源地GND，電阻R113與驅(qū)動芯片U9E的5腳相接，驅(qū)動芯片U9E的12腳與隔離式脈沖變壓器T3的1腳相接，隔離式脈沖變壓器T3的2腳連接至12V的供電電源，所述隔離式脈沖變壓器T3的1腳、2腳之間連接有續(xù)流二極管D3，隔離式脈沖變壓器T3的負輸出3腳與連接相電壓B的正向可控硅的K極連接腳BK+相接，隔離式脈沖變壓器T3的正輸出4腳通過正向二極管D9、限流電阻R119與連接相電壓B的正向可控硅的G極連接腳BG+相接，在連接腳BG+和連接腳BK+之間設(shè)有反向并聯(lián)續(xù)流二極管D15；

與可編程邏輯器件CPLD（4）輸出信號相接的T_2B端，T_2B端與由電阻R114、電容C114組成的窄脈沖抑制電路相接，電容C114的另一端接數(shù)字電源地GND，電阻R114與驅(qū)動芯片U9D的4腳相接，驅(qū)動芯片U9D的13腳與隔離式脈沖變壓器T4的1腳相接，隔離式脈沖變壓器T4的2腳連接至12V的供電電源，所述隔離式脈沖變壓器T4的1腳、2腳之間連接有續(xù)流二極管D4，隔離式脈沖變壓器T4的負輸出3腳與連接相電壓B的負向可控硅的K極連接腳BK-相接，隔離式脈沖變壓器T4的正輸出4腳通過正向二極管D10、限流電阻R1110與連接相電壓B的負向可控硅的G極連接腳BG-相接，在連接腳BG-和連接腳BK-之間設(shè)有反向并聯(lián)續(xù)流二極管D16；

與可編程邏輯器件CPLD（4）輸出信號相接的T_3A端，T_3A端與由電阻R115、電容C115組成的窄脈沖抑制電路相接，電容C115的另一端接數(shù)字電源地GND，電阻R115與驅(qū)動芯片U9C的3腳相接，驅(qū)動芯片U9C的14腳與隔離式脈沖變壓器T5的1腳相接，隔離式脈沖變壓器T5的2腳連接至12V的供電電源，所述隔離式脈沖變壓器T5的1腳、2腳之間連接有續(xù)流二極管D5，隔離式脈沖變壓器T5的負輸出3腳與連接相電壓C的正向可控硅的K極連接腳CK+相接，隔離式脈沖變壓器T5的正輸出4腳通過正向二極管D11、限流電阻R1111與連接相電壓C的正向可控硅的G極連接腳CG+相接，在連接腳CG+和連接腳CK+之間設(shè)有反向并聯(lián)續(xù)流二極管D17；

與可編程邏輯器件CPLD（4）輸出信號相接的T_3B端，T_3B端與由電阻R116、電容C116組成的窄脈沖抑制電路相接，電容C116的另一端接數(shù)字電源地GND，電阻R116與驅(qū)動芯片U9A的1腳相接，驅(qū)動芯片U9A的16腳與隔離式脈沖變壓器T6的1腳相接，隔離式脈沖變壓器T6的2腳連接至12V的供電電源，所述隔離式脈沖變壓器T6的1腳、2腳之間連接有續(xù)流二極管D6，隔離式脈沖變壓器T6的負輸出3腳與連接相電壓C的負向可控硅的K極連接腳CK-相接，隔離式脈沖變壓器T6的正輸出4腳通過正向二極管D12、限流電阻R1112與連接相電壓C的負向可控硅的G極連接腳CG-相接，在連接腳CG-和連接腳CK-之間設(shè)有反向并聯(lián)續(xù)流二極管D18。