[发明专利]一种基于绝缘栅双极型晶体管的无损单相防冰融冰控制设备

权利要求书

1.一种基于绝缘栅双极型晶体管的无损单相防冰融冰控制设备，其特征在于：基于绝缘栅双极型晶体管的无损单相防冰融冰控制设备对外接口有三个，分别是输入钢芯接口(1)、输入铝线接口(2)、输出接口(3)；三个对外接口均连接在开关电路上；

输电导线外导体为铝绞线(607a、607b)，内导体为钢芯(605a、605b)；假设电能从右侧向左侧输送；右侧的钢芯(605a)与输入钢芯接口(1)短路连接；右侧的铝绞线(607a)与输入铝线接口(2)短路连接；左侧的钢芯(605b)与左侧的铝绞线(607b)短路后，与输出接口(3)短路连接；

基于绝缘栅双极型晶体管的无损单相防冰融冰控制设备由开关电路(11)、驱动电路(12)、微处理器(13)、传感器调理电路(14)、温度传感器(15)、冰厚传感器(16)、取能电路(17)、无线通信模块(18)构成；取能电路为驱动电路(12)、微处理器(13)、传感器调理电路(14)、温度传感器(15)、冰厚传感器(16)、无线通信模块(18)提供能源；

温度传感器、冰厚传感器安装在输电导线上，用于感应输电导线的温度和冰厚并将感应信息输送给传感器调理电路；传感器调理电路解调出温度传感器感应的导线温度及冰厚传感器感应的导线冰厚，并将导线温度和导线冰厚信息传给微处理器；

微处理器根据导线冰厚数据和导线温度数据，控制驱动电路，并通过驱动电路控制开关电路的闭合与断开；

无线通信模块与微处理器连接，用于接收控制中心指令，并向控制中心传送工作状态；

驱动电路接收微处理器控制信号，并根据微处理器控制信号控制开关电路的闭合与断开；

开关电路根据驱动电路信息，进行闭合与断开操作；

开关电路由两个绝缘栅双极型晶体管(IGBT1、IGBT2)、机械开关(S1)、电容(C01)、电阻(R01、R02)构成；两个绝缘栅双极型晶体管反向并联并与机械开关并联；电阻(R02)与电容(C01)串联后并联于机械开关；电阻(R01)并联于机械开关；

绝缘栅双极型晶体管(IGBT1)的发射极与绝缘栅双极型晶体管(IGBT2)的集电极短路，并与输入钢芯接口(1)和输出接口(3)短路连接；绝缘栅双极型晶体管(IGBT2)的发射极与绝缘栅双极型晶体管(IGBT1)的集电极短路连接，并与输入铝线接口(2)短路连接；

绝缘栅双极型晶体管(IGBT1)的栅极与第一栅极驱动端(BB1)短路连接，集电极与第一集电极驱动端(CC1)短路连接，发射极与第一发射极连接端(EE1)短路连接；

绝缘栅双极型晶体管(IGBT2)的栅极与第二栅极驱动端(BB2)短路连接，集电极与第二集电极驱动端(CC2)短路连接，发射极与第二发射极连接端(EE2)短路连接。

2.根据权利要求1所述的基于绝缘栅双极型晶体管的无损单相防冰融冰控制设备，其特征在于：所述取能电路(17)由绝缘取能电路(101)、全桥电路(102)、电压变换电路(103)、储能电路(104)构成；

绝缘取能电路有两个感应输出端子(111a、111b)，全桥电路有两个全桥输入端子(112a、112b)和两个全桥输出端子(113a、113b)；电压变换电路有两个变压输入端子(114a、114b)、两个变压输出端子(115a、115b)；储能电路有两个储能输入端子(116a、116b)、两个储能输出端子(117a、117b)；

绝缘取能电路的两个感应输出端子与全桥电路的两个全桥输入端子分别短路连接；全桥电路的两个全桥输出端子与电压变压器的两个变压输入端子分别连接；电压变压器的两个变压输出端子与储能电路的两个储能输入端子分别连接；

两个储能输出端子连接开关电路、驱动电路、微处理器、传感器调理电路、温度传感器、冰厚传感器、无线通信模块的电源输入端。