[实用新型]一种用于串联光控晶闸管的触发电路

说明书

本实用新型公开了一种用于串联光控晶闸管的触发电路，主要由电源处理回路、控制信号接收回路、同步电路、逻辑回路和光脉冲发射回路组成；所述的控制信号接收回路、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控制信号接收回路、同步电路、逻辑回路和光脉冲发射回路供电。本实用新型实现简单，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

本实用新型属于电力电子领域，涉及触发电路，该触发电路用于半导体器件光控晶闸管的触发导通。

背景技术

传统的晶闸管为电控晶闸管，电控晶闸管ETT（Electronic TriggeredThyristor）采用电脉冲控制晶闸管的开通；电控晶闸管用于高压电路中，通常控制电路处于高压环境，高压产生的电磁场会影响控制电路带电导体的电位，很难做到高低压的隔离。

光控晶闸管LTT（Light Triggered Thyristor）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，多用于高压直流输电系统和柔性交流输电系统中。光控晶闸管的原理是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。光脉冲直接触发晶闸管的导通，实现了高压与低压的电气隔离，具有很强的抗电磁干扰能力，并简化控制触发电路。

触发电路是将主控下发的控制指令转变为晶闸管导通所需的控制脉冲，并回传触发状态信号。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。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。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供了一种用于串联光控晶闸管的触发电路。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于串联光控晶闸管的触发电路，主要由电源处理回路、控制信号接收回路、同步电路、逻辑回路和光脉冲发射回路组成；所述的控制信号接收回路、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控制信号接收回路、同步电路、逻辑回路和光脉冲发射回路供电。

本实用新型的触发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下发的控制指令，产生触发光脉冲的同时向下位机回传触发状态反馈信息。

作为本实用新型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。在本实用新型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。

作为本实用新型具体技术方案的进一步说明，所述控制信号接收回路设有限幅处理电路和三极管放大电路；所述的限幅处理电路主要由两个二极管组成；所述的三极管放大电路主要由一个NPN型晶体管、一个PNP型晶体管、若干个电阻和电容组成。

作为本实用新型具体技术方案的进一步说明，所述控制信号接收回路通过转接端子将下位机控制器3.3V的脉冲信号引入到触发电路中，经限幅处理后输入三极管放大电路升压变为5V的脉冲。

作为本实用新型具体技术方案的进一步说明及优选，所述的同步电路是将单脉冲信号转变为多脉冲信号的电路。同步电路先以同输入，分列输出电路，进行级联触发控制。在本实用新型中，同步电路优选采用带有16进制缓存器的反相器芯片CD4049UB，可以将CMOS电平转换为TTL电平，该芯片允许输入高电平超过电源电压，并且增强驱动电流。同输入不同输出，各通道的时间差最大为延迟时间差与变换时间差之和，为140ns。