[发明专利]励磁系统同步信号调理电路及其实现方法

说明书

本发明涉及同步信号处理技术，本发明公开了一种励磁系统同步信号调理电路，其具体包括分压电路和调理电路，所述分压电路、调理电路依序连接，所述分压电路包括分压电阻，所述分压电阻一端接同步测量对象的交流主回路，一端接地；所述调理电路包括放大回路、滤波电路、整形电路，所述放大回路、滤波电路和整形电路依序连接。交流高电压经分压和接地处理，结合调理电路，就可以输出可供后续的其他控制器直接使用的AD板采样用的同步电压和移相控制需要的同步方波。对分压电路进行配置，即可用于不同额定交流电压。

技术领域

本发明涉及同步信号调理电路技术领域，尤其涉及励磁系统同步信号调理电路及其实现方法。

背景技术

高压大功率整流器和逆变器等电力半导体变换器中，通常使用移相控制技术来达到交流/直流或直流/交流变换目的。移相控制时必须采集变换器的交流电压作为同步信号。一般采用变压器降压和隔离的方式来采集同步信号。

随着电力半导体变换器主回路电压的升高，同步变压器的方式带来一定问题：每个工程需单独订购不同规格的变压器，小批量生产的同步变压器难以保证质量；因变换的电压比值较高，一级变压器不能满足要求，通常需要使用两级变压器才能得到需要的弱电等级；同步变压器还需要搭配另外的滤波、调理电路才能得到合格的信号供控制系统使用；变压器安装体积大，导致系统设计不灵活。

发明内容

针对现有技术中的同步信号调理电路存在变压器质量难以保证，变压器体积大、设计不灵活的技术问题，本发明公开了一种励磁系统同步信号调理电路及其实现方法。

本发明的具体实现方式如下：

一种励磁系统同步信号调理电路，其具体包括分压电路和调理电路，所述分压电路、调理电路依序连接，所述分压电路包括分压电阻，所述分压电阻一端接同步测量对象的交流主回路，一端接地；所述调理电路包括放大回路、滤波电路、整形电路，所述放大回路、滤波电路和整形电路依序连接。主回路的交流高电压经分压和接地处理，结合调理电路，就可以输出可供后续的其他控制器直接使用的AD板采样用的同步电压和移相控制需要的同步方波。对分压电路进行配置，即可用于不同额定交流电压；对于不同的测量对象电压等级，输出到AD板的测量电压幅值范围不变。

更进一步地，上述调理电路包括同步信号输出电路和电压测量信号输出电路，所述滤波电路、整形电路形成同步信号输出电路。

更进一步地，上述电压测量信号输出电路包括滤波器和运算放大器，所述滤波器和运算放大器依序连接。

更进一步地，上述分压电路和调理电路都设置在同一块电路板上。设置在同一块电路板上，生产成本低，不需要变压器，就能实现分压，降低了成本，同时体积也大幅度地减小。

更进一步地，上述励磁系统同步信号调理电路输出的电压测量信号与大地之间无电气隔离。

本发明还公开了一种同步信号调理电路的实现方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、分压电路和接地回路一起构成前端处理环节，将需要测量的高电压处理为安全的低电压；步骤二、分压后得到的低电压送给放大回路；步骤三、放大回路的输出送给滤波回路和整形电路（比如方波整形电路），输出同步信号；步骤四、放大回路的输出还送给滤波和运放电路，输出电压测量信号。最后输出可供后续的其他控制器直接使用的AD板采样用的同步电压和移相控制需要的同步方波。对分压电路进行配置，即可用于不同额定交流电压；对于不同的电压等级，输出到AD板的测量电压幅值范围不变。

更进一步地，上述的整形电路为方波整形电路。

通过采用以上的技术方案，本发明具有以下的有益效果：由于没有采用同步变压器，避免了变压器带来的同步相位误差，同时避免了同步变压器绝缘不合格或绝缘老化的风险，也降低了设备体积。本发明的同步信号调理电路可用于高压大功率整流器和逆变器。