[实用新型]一种直流电力电子开关保护装置

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及到电子开关器件领域，特指一种适用于直流电力电子开关器件的保护装置。

背景技术

如图1所示，在一些大功率直流电子开关器件的应用中，其脉冲控制器和开关器件（直流电子开关驱动装置）上均没有限流保护装置。而为了实现对开关器件的工作电流实时监测，必须在脉冲控制器和驱动装置之间串联一个过流保护板，以防过电流损伤或损毁开关器件。

目前，有许多涉及到电子开关保护的技术方案。在现有技术中，所有的保护装置均集成于脉冲控制器、开关器件驱动装置或在主电路中的保护装置中。例如：参见图2，是过流保护集成在脉冲控制器上的原理框图，脉冲控制器检测电流互感器的信号，一旦检测到过流的情况立即封锁给驱动装置的脉冲，达到过流保护的目的。参见图3，是过流保护集成在驱动装置上的原理框图，电子开关驱动装置检测电流互感器上的信号，一旦出现过流的情况立即关断开关器件，无论是脉冲控制器发脉冲与否，驱动装置同时还反馈过流故障信号给脉冲控制器。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、可靠性高、适用范围广的直流电力电子开关保护装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种直流电力电子开关保护装置，串联于脉冲控制器和开关器件驱动装置之间，它包括：

信号调理单元，用来接收电流互感器的信号，进行处理后再把信号送给信号比较单元；

信号比较单元，用来将信号调理单元送来的信号与预设的阈值进行比较，检测信号是否达到预设的阈值；

故障锁定输出单元，如果经信号比较单元比较后达到或超过阈值则通过故障锁定输出单元进行故障锁定输出，封锁脉冲控制器发出的光触发信号，直流电子开关驱动单元的光脉冲信号停止；直到外部输入复位信号且故障信号消除，故障锁定输出单元才能解除封锁；如果经信号比较单元比较后未达到预设的阈值，故障锁定输出单元不动作。

作为本实用新型的进一步改进：所述信号调理单元包括依次相连的I/V转换电路、反相放大电路和低通滤波电路。

作为本实用新型的进一步改进：所述信号比较单元为一阈值比较电路。

作为本实用新型的进一步改进：所述故障锁定输出单元为一个故障信号锁定和光脉冲信号输出电路，故障信号经过锁定电路后变成一个稳态的故障信号，只有外部复位信号输入低时，锁定电路输出一个稳态的无故障的信号；稳态的故障信号与输入的脉冲信号相与输出一个具有故障保护的脉冲信号。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的直流电力电子开关保护装置，实现了在脉冲控制器和驱动器均未设有过流保护装置的控制系统中，对直流电子电子开关器件的过电流的保护功能。采用全硬件实现，不需要可编程逻辑器件的参与，工作可靠性高。

2、本实用新型的直流电力电子开关保护装置，可以在现有控制平台上增加故障保护功能，不需要重新设计控制电路。本实用新型可以在现有电路结构不变的基础上兼容任意型号的互感器。

附图说明

图1是现有技术中没有设置限流保护装置时电力电子开关的示意图。

图2是现有技术中过流保护集成在脉冲控制器上的原理示意图。

图3是现有技术中过流保护集成在驱动装置上的原理示意图。

图4是本实用新型的原理示意图。

图5是本实用新型在具体应用实例中信号调理单元和信号比较单元的电路原理示意图。

图6是本实用新型在具体应用实例中故障锁定输出单元的电路原理示意图。

图例说明：

1、信号调理单元；2、信号比较单元；3、故障锁定输出单元。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

本实用新型的直流电力电子开关保护装置，为一个用来串联于脉冲控制器和开关器件驱动装置之间的保护装置。本实用新型的装置用来实时监测开关器件的工作电流，一旦出现过流情况，立即封锁住脉冲控制器发送的脉冲，使得开关器件处于关断状态，以防持续的过流导致开关器件的损坏。

如图4所示，本实用新型的直流电力电子开关保护装置包括：

信号调理单元1，用来接收电流互感器的信号，进行信号放大、滤波，处理完成后再把信号送给信号比较单元2；

信号比较单元2，用来将信号调理单元1送来的信号与预设的阈值进行比较，检测信号是否达到预设的阈值；