[实用新型]一种高压晶闸管阀触发电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种晶闸管阀组触发电路。

背景技术

在电力电子领域中，随着社会的发展，不断增长的功率要求，常常需要将多个耐压等级较低的功率半导体器件串联使用以使半导体开关达到更高的耐压等级。对于晶闸管，在高电压领域里，常常使用多个晶闸管串联组成晶闸管阀的方式以满足电压要求。晶闸管串联使用的关键技术是实现多个晶闸管触发的一致性并且满足多个串联晶闸管驱动之间以及其与控制低压侧之间的隔离强度。

为单个晶闸管触发设计的电路用于触发晶闸管串联使用的晶闸管阀组时，存在以下问题：

1、晶闸管阀组的触发一致性难以保证；

2、串联晶闸管阀组工作电压往往较高，所以对用于触发电路的脉冲变压器，对原、次线圈间绝缘水平有较高的要求。由于脉冲变压器原、次级线圈间绝缘强度不足而造成流装置发生事故的情况仍屡有发生，其后果影响往往都很严重。

发明内容

为解决以上存在的问题，本实用新型提供了一种高压晶闸管阀触发电路，其所采取的技术方案为：

该电路包括接收触发信号电路、脉冲生成电路和脉冲变压器组，接收触发信号电路接收上位机传输来的阀组触发信号，并将阀组触发信号传输给脉冲生成电路，脉冲生成电路接收到阀组触发信号后生成晶闸管触发脉冲，通过脉冲变压器组触发晶闸管阀组。

接收触发信号电路包括光接收器Q1、电阻R1和电容C1，光接收器Q1接收阀组触发信号并输出至脉冲生成电路。

脉冲生成电路包括MOSFET驱动芯片U1、电阻R2、电容C2和MOSFET Q2，当脉冲生成电路接收到触发信号后，MOSFET驱动芯片U1驱动MOSFET Q2导通，通过脉冲变压器组触发晶闸管阀组。

脉冲变压器组由多个脉冲变压器3通过高压电缆5串接而成，晶闸管阀组由与脉冲变压器3相对应的晶闸管4串接而成，高压电缆5作为脉冲变压器3的一次绕组连接脉冲生成电路，二次绕组2绕制在脉冲变压器3的环形硅钢片铁芯1上，二次绕组2通过晶闸管触发辅助电阻6及二极管7连接各自对应的晶闸管4。

脉冲变压器3与晶闸管触发辅助电阻6及二极管7浇铸在一起。

该电路解决了高压电力电子装置中晶闸管阀串联元件触发的一致性并且满足多个串联晶闸管驱动之间以及其与控制低压侧之间的隔离强度。由于多个脉冲变压器串联使用，采用同一触发信号触发晶闸管阀组时，能够获得良好的触发一致性，提高晶闸管阀组的安全性。脉冲变压器与晶闸管对应就近安装，因此多个串联晶闸管驱动之间的隔离十分容易处理。处于高电位的脉冲变压器与处于低电位的脉冲生成电路通过高压电缆进行隔离，采用高压电缆对高低电位进行隔离即提高了控制回路和系统使用的可靠性又使得触发电路简单、成本低。

因此本实用新型具有结构简单、生产成本低、触发一致性好、隔离可靠性强的特点。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图；

图2为本实用新型接收触发信号电路的电路原理图；

图3为本实用新型脉冲生成电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，接收触发信号电路连接脉冲生成电路，脉冲生成电路通过高压电缆5连接脉冲变压器组，脉冲变压器组连接晶闸管阀组。脉冲变压器组由两个以上的脉冲变压器3通过高压电缆5串接而成，晶闸管阀组由与脉冲变压器3相对应的晶闸管4串接而成，高压电缆5作为脉冲变压器的一次绕组，脉冲变压器3采用环形硅钢片铁芯1，脉冲变压器3的二次绕组2绕制在铁芯1上，二次绕组2通过晶闸管触发辅助电阻6及二极管7连接各自对应的晶闸管4，脉冲变压器3与晶闸管触发辅助电阻6及二极管7浇铸在一起。

如图2所示，接收触发信号电路包括光接收器Q1、电阻R1以及电容C1，光接收器Q1接收阀组触发信号并传至脉冲生成电路。

如图3所示，脉冲生成电路包括MOSFET驱动芯片U1、电阻R2、电容C2和MOSFET Q2。当脉冲生成电路接收到触发信号后，MOSFET驱动芯片U1驱动MOSFETQ2导通，通过脉冲变压器组传递能量触发晶闸管阀组。

整套电路与高压晶闸管阀组均处于高电位。接收触发信号电路负责接收上位机通过光纤传输过来的阀组触发信号并将上位机触发信号传输给脉冲生成电路，通过光纤的隔离，实现了处于低电位的上位机与处于高电位的高压晶闸管阀组触发电路的电气隔离；脉冲生成电路接收到触发信号后负责生成晶闸管触发脉冲，通过脉冲变压器3触发各自对应的晶闸管4。