[发明专利]一种基于电力电子开关的高压电源快切系统及其控制方法

权利要求书

1.一种基于电力电子开关的高压电源快切系统，包括含有负载的电网，其特征在于它包括信号检测电路、快切控制系统和电力电子开关主电路单元；其中，所述信号检测电路的输入端连接电网，其输出端连接快切控制系统的输入端；所述快切控制系统的输出端连接电力电子开关主电路单元的输入端；所述电力电子开关主电路单元的输出端连接电网中的负载端母线。

2.根据权利要求1所述一种基于电力电子开关的高压电源快切系统，其特征在于所述快切控制系统包括A/D转换模块、DSP控制单元、脉冲发生器单元、数据接口单元、通信接口单元和人机界面单元；其中，所述信号检测电路的输入端连接电网，其输出端连接A/D转换模块的输入端；所述DSP控制单元的输入端连接A/D转换模块的输出端，其输出端连接脉冲触发器单元的输入端，同时，它还与数据接口单元和通信接口单元呈双向连接；所述通信接口单元与人机界面单元也呈双向连接；所述脉冲发生器的输出端为电力电子开关主电路单元发送脉冲信号。

3.根据权利要求2所述一种基于电力电子开关的高压电源快切系统，其特征在于所述DSP控制单元采用双DSP控制方式，由DSP控制器1和DSP控制器2构成；其中，所述DSP控制器1的输入端连接A/D转换模块的输出端，同时与数据接口单元呈双向连接；所述DSP的控制器2输出端连接脉冲触发器单元的输入端，同时，它还与通信接口单元呈双向连接；所述DSP控制器1和DSP控制器2之间也呈双向连接。

4.根据权利要求2所述一种基于电力电子开关的高压电源快切系统，其特征在于所述DSP控制单元采用双DSP芯片，且DSP控制器1和DSP控制器2分别为TI公司生产的TMS320C6713芯片和TMS320F2835芯片；其中，作为DSP控制器1的TMS320C6713芯片为主处理器、作为DSP控制器2的TMS320F2835芯片从处理器；所述A/D转换模块采用仪表放大器AD620芯片。

5.根据权利要求1所述一种基于电力电子开关的高压电源快切系统，其特征在于所述信号检测电路包括电流检测电路和电压检测电路。

6.根据权利要求5所述一种基于电力电子开关的高压电源快切系统，其特征在于所述电流检测电路是由电流互感器CT和电流信号调理电路组成；其中，所述电流互感器CT的一次侧输入端连接电网采集所需要测量的信号，其二次侧输出端与电流信号调理电路的输入端连接；

所述电流信号调理电路是由电阻R9、二阶巴特沃斯滤波器、稳压电路单元、交流提升模块、电阻R7和电容C3组成；其中，所述的电阻R9与电流互感器CT的二次侧并联，且与二阶巴特沃斯滤波器的输入端连接，其一端接地；所述稳压电路单元的输入端连接二阶巴特沃斯滤波器的输出端，其输出端则与交流提升模块的输入端连接；所述交流提升模块的输入端还与参考电压源REF连接，其输出端连接电阻R7的一端；所述电容C3连接于电阻R7和地之间，输出信号给DSP控制单元；所述二阶巴特沃斯滤波器、稳压电路单元、交流提升模块均有一个输出端接地；

所述二阶巴特沃斯滤波器由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5，电容C1、电容C2及运算放大器LM324I组成；所述电阻R1和电阻R2串联后，电阻R1另一端连接运算放大器LM324I的同向输入端；所述电阻R2的一端连接电流互感器CT的输出端，其另一端与R9的一端相连；所述电阻R3和电容C1呈并联连接，且并联后的一端与运算放大器LM324I的反向输入端相连，另一端与地线连接；所述电阻R5并联在运算放大器LM324I的反向输入端和输出之间；所述电容C2并联在电阻R1和电阻R2的串联连接点以及运算放大器LM324I的输出端之间；所述电阻R4的一端与运放运算放大器LM324I的输出相连，其另一端与稳压电路的输入端连接；

所述稳压电路由电阻R6、可调电阻R8、运算放大器LM324II和双向稳压管组成；其中，所述电阻R8的两端并联在运算放大器LM324II的反向输入端和输出之间；所述运算放大器LM324II的同向输入端经电阻R6接地；所述双向稳压管的一端与地线相连，另一端与运算放大器LM324II的输出端连接；所双向稳压管的两端分别与交流提升模块的两个输入端连接；

所述双向稳压管是由稳压管D1、稳压管D2、稳压管D3和稳压管D4构成；其中，所述稳压管D1和稳压管D2同方向串联，而稳压管D3和稳压管D4同方向串联，串联后的两组稳压管再反方向并联组成双向稳压管；

所述交流提升模块是交流提升放大器INA128I。