[实用新型]一种低压断路器固态分合闸驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力保护控制领域，尤其涉及一种智能型永磁式塑壳断路器操作机构的控制器。

背景技术

传统断路器分合闸控制驱动是采用继电器触发方式，在分合闸控制电力系统通断时容易产生较大的浪涌电流和感应过电压，造成开关设备的使用寿命和可靠性大大降低，且实时性得不到保证。因此，为了克服传统方案的弊端，提升电力系统电能质量，保证供电可靠性和稳定性，断路器分合闸控制的驱动电路的研究具有重要意义。

目前电力系统中使用的断路器分合闸控制驱动电路低压侧是感性的，一旦在主电路侧发生故障非常容易波及驱动电路，造成更大危害。因此，驱动电路的安全性和稳定性需要进一步提升。

实用新型内容

本实用新型旨在克服上述技术存在的安全性、可靠性等弊端，提出一种断路器分合闸控制装置的驱动电路，具体技术方案如下：

本实用新型包括DSP芯片、供电单元、驱动单元、全桥式线圈驱动主电路；

所述供电单元与驱动单元的高压侧连接，为其提供工作电压，驱动单元与全桥式线圈驱动主电路中的IGBT连接，DSP芯片分别与驱动单元和供电单元的低压侧连接；

所述全桥式线圈驱动主电路为桥式逆变电路。

所述全桥式线圈驱动主电路的开关器件为IGBT。

控制IGBT的通断采用全隔离式驱动，其由RC滤波器、驱动芯片HCPL-3120、去耦电容依次相连组成，通过HCPL-3120内部的光电耦合电路将输入脉冲信号变成悬浮的高电平+16V、低电平-8V的脉冲信号控制IGBT的通断。

所述供电单元采用单个震荡源驱动的小功率辅助电源。

所述小功率辅助电源：由震荡信号、MIC4422YM驱动芯片、高频变压器、隔直电容依次相连组成；控制器DSP发出PWM信号作为震荡源，通过外部直流供电的MIC4422YM驱动芯片，将震荡源电压进行转换；信号通过隔直电容，得到12V的交流方波电压，从而获得直流24V高压侧IGBT驱动电路的供电电压。

具体的说所述小功率辅助电源：由震荡信号、MIC4422YM驱动芯片、高频变压器、隔直电容依次相连组成。控制器DSP发出一个频率为184KHz占空比为50%的PWM信号作为震荡源，通过外部12V直流供电的MIC4422YM驱动芯片，将震荡源0-3.3V变换为0-12V；信号通过隔直电容，得到电平为6V交流方波电压，通过变比为1：2的高频变压器变成12V的交流方波电压，最终获得直流24V高压侧IGBT驱动电路的供电电压。

本实用新型的优点如下：本实用新型提供的断路器分合闸控制装置的驱动电路，采用了全桥式线圈驱动主电路，能够快速实现分合闸且无拉弧现象；对于全桥线圈电路IGBT驱动选择了全隔离式驱动芯片，提升了驱动电路的安全性；利用单个振荡器驱动的小功率辅助电源作为驱动电路的供电单元，大大节约了资源。

附图说明

图1为所述断路器分合闸控制装置的驱动电路图。

图2为所述全桥式线圈驱动主电路图。

图3为所述全隔离式驱动电路图。

图4为所述辅助电源电路图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的描述。

如图1，本实施例提供的断路器分合闸控制的驱动电路，包括DSP芯片、供电单元、驱动单元、全桥式线圈驱动主电路，供电单元与驱动单元连接，给其提供工作电压，驱动单元与全桥式线圈驱动主电路中的IGBT连接，DSP芯片分别与驱动单元和供电单元连接。

上述方案中全桥式线圈驱动主电路如图2所示，由S1、S2、S3、S4四个IGBT和分合闸线圈Lm组成。当S1、S4开通，直流侧电压正向加在线圈两端，实现分闸动作；当S2、S3开通，直流侧电压反向加在分合闸线圈两端，实现合闸动作。

如图3为所述全隔离式驱动电路图，利用RC滤波器、驱动芯片HCPL-3120、去耦电容组成全隔离式驱动电路。控制器DSP发出高电平为3.3V低电平为0V的脉冲信号不足以让IGBT开通关断，通过全隔离式驱动电路将脉冲信号变成悬浮的高电平为+16V，低电平为-8V的脉冲信号控制IGBT的通断。

如图4所示的辅助电源电路，由震荡源、MIC4422YM驱动芯片、高频变压器、隔直电容组成，给驱动电路提供供电电压。控制器DSP发出一个频率为184KHz占空比为50%的PWM信号作为震荡源，通过外部12V直流供电的MIC4422YM驱动芯片，将震荡源高电平提升到+12V，再通过隔直电容，得到电平为6V交流方波电压，通过变比为1：2的高频变压器变成12V的交流方波电压，最终获得直流24V高压侧IGBT驱动电路的供电电压。