[发明专利]一种自生脉冲型串联光控晶闸管的驱动电路

说明书

本发明公开了一种自生脉冲型串联光控晶闸管的驱动电路，主要由电源处理回路、脉冲发生回路、同步电路、逻辑回路和光脉冲发射回路组成；所述的脉冲发生回路、同步电路、逻辑回路和光脉冲发射回路依次相连接；所述的电源处理回路为脉冲发生回路、同步电路、逻辑回路和光脉冲发射回路供电；所述的脉冲发生回路接收下位机控制器下发的使能信号，产生一定占空比的单驱动电脉冲，经同步电路和逻辑回路的处理，由光脉冲发射回路产生具有高一致性的光脉冲触发驱动光控晶闸管的导通。本发明实现简单，采用元器件少，稳定性好，抗电磁干扰能力强，可靠性高，有效解决了因器件参数差别而导致的开通时间不一致的问题。

技术领域

本发明属于电力电子领域，涉及自生脉冲型驱动电路，该驱动电路用于串联半导体器件光控晶闸管的触发导通。

背景技术

传统的电控晶闸管ETT（Electronic Triggered Thyristor）采用电脉冲控制其导通，驱动脉冲通过隔离变压器实现高低压的电气隔离。光控晶闸管LTT（Light TriggeredThyristor）是为解决电控晶闸管存在的问题在20多年前被研发出来的，利用一定波长的光照信号触发导通晶闸管，大功率光控触发信号则通过晶闸管本身自带光缆上的半导体激光器实现触发导通，可以很好地隔离高压侧对低压侧的电磁干扰。两类晶闸管多用于高压直流输电系统和柔性交流输电系统中，但单个晶闸管的电压较低，需要串联实现高压的应用。由于晶闸管的通态电阻为毫欧级别，断态电阻为兆欧级别，两者相差非常大，导通的晶闸管两端的电压下降为其通态压降，以致于后导通的晶闸管会承受较高的过电压。故串联晶闸管的驱动电路必须保持触发脉冲的一致性。

中国专利申请CN102820874A公开了一种用于光控晶闸管的触发电路，采用可编程逻辑器件、激光管串及光接收器完成触发脉冲的生成，经过逻辑处理将触发脉冲下发到光发射器提供给光控晶闸管。该电路中间多了光电转换环节，实现比较复杂，降低了效率，且该电路未说明触发脉冲一致性问题。对于串联的晶闸管，脉冲下发时间若不一致，就会产生动态分压不均衡的现象。

中国专利申请CN101764410A公开了一种光控晶闸管阀组触发电路，通过光电隔离电路，将光信号转换为电信号并经过隔离放大，同时通过脉冲电路1和脉冲电路2，输出整形后送入合成电路，变为一个强触发信号，通过光纤触发光控晶闸管。该电路只单独阐述了脉冲处理过程，未说明触发脉冲一致性问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供了一种自生脉冲型串联光控晶闸管的驱动电路。本发明的驱动电路接收光控晶闸管状态检测板检测的晶闸管状态信号与下位机控制器下发的使能信号，产生触发光脉冲的同时向下位机回传触发状态反馈信息。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种自生脉冲型串联光控晶闸管的驱动电路，主要由电源处理回路、脉冲发生回路、同步电路、逻辑回路和光脉冲发射回路组成；所述的脉冲发生回路、同步电路、逻辑回路和光脉冲发射回路依次相连接；所述的电源处理回路为脉冲发生回路、同步电路、逻辑回路和光脉冲发射回路供电；所述的脉冲发生回路外接下位机控制器和光控晶闸管状态检测板；所述的光脉冲发射回路外接光控晶闸管；所述的脉冲发生回路接收下位机控制器下发的使能信号，产生一定占空比的单驱动电脉冲，经同步电路和逻辑回路的处理，由光脉冲发射回路产生具有高一致性的光脉冲触发驱动光控晶闸管的导通。

作为本发明具体技术方案的进一步说明，所述的电源处理回路为输入4.5～60V的直流电压、输出5V的正电压、电流可达2A的电源处理回路。在本发明中所述的电源处理回路优先选用24V电压输入、5V输出的电源芯片LMZ36002RVQT；该芯片具有宽输入范围，输出电流达2A，是高功率小封装的电源芯片，不过需要注意散热处理，通常用过孔加热焊盘的方式来实现。