一種用于三相變流器控制的光電轉(zhuǎn)換器的制造方法
【專利摘要】本實用新型是一種用于三相變流器控制的光電轉(zhuǎn)換器，包括電源輸入電路，其特點是：還包括光信號接收轉(zhuǎn)換處理電路和光信號發(fā)射處理電路，具有接收的光信號抗干擾能力強(qiáng)，損耗小，信號精度高，驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)簡單，可以將IGBT的工作情況傳回控制端，提高了變流器工作的可靠性，且電路的損耗小，經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點。
【專利說明】—種用于三相變流器控制的光電轉(zhuǎn)換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及靜止無功補償器SVG中三相變流器的控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]靜止無功發(fā)生器(SVG)是指采用全控型電力電子器件組成的橋式變流器來進(jìn)行動態(tài)無功補償?shù)难b置。SVG的基本原理是將橋式變流電路通過電抗器并聯(lián)或直接并聯(lián)在電網(wǎng)上，適當(dāng)調(diào)節(jié)橋式變流電路交流側(cè)輸出電壓的相位和幅值或者直接控制其交流側(cè)電流，使該電路吸收或者發(fā)出滿足要求的無功電流，從而實現(xiàn)動態(tài)無功補償?shù)哪康?。對電壓型橋式電路調(diào)節(jié)橋式變流電路交流側(cè)輸出電壓的相位和幅值需要控制端CPU發(fā)出控制信號經(jīng)由中間部分電路送給電壓型橋式電路中的絕緣柵雙極晶體管，即IGBT，從而達(dá)到控制作用。由于CPU輸出的信號無驅(qū)動能力，故中間電路中要有信號的處理、運放等功能以驅(qū)動IGBT。
[0003]目前，公知的中間驅(qū)動設(shè)備一般都是直接接收信號后經(jīng)運放即用以驅(qū)動IGBT，目前常用的IGBT驅(qū)動專用集成電路有TLP250、EXB8系列和M579，但都有各自的劣勢，如功能單一，損耗大，抗干擾能力弱等。
[0004]IGBT驅(qū)動電路的發(fā)展趨勢應(yīng)是集過流保護(hù)、驅(qū)動信號放大功能、能夠外接電源且具有很強(qiáng)抗干擾能力等于一體的復(fù)合型電路，故將此類功能集于一體，提高設(shè)備的利用價值，將具有很大的研究價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是，克服現(xiàn)有驅(qū)動電路功能單一，抗干擾能力差等缺點，提供一種抗干擾能力強(qiáng)，損耗小，穩(wěn)定性和可靠性的用于三相變流器控制的光電轉(zhuǎn)換器。
[0006]本實用新型的目的是由以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種用于三相變流器控制的光電轉(zhuǎn)換器，它包括電源輸入電路，其特征是:還包括光信號接收轉(zhuǎn)換處理電路和光信號發(fā)射處理電路，
[0007]所述的光信號接收轉(zhuǎn)換處理電路包括:光纖接收頭0J2、電容C12、電阻R7、二極管D4、電容D11、多功能邏輯電路U3、電容C10、電阻R6與雙排插座J1電連接，光纖接收頭0J3、電容C15、電阻R9、二極管D5、電容D14、多功能邏輯電路U4、電容C13、電阻R8與雙排插座J1電連接，多功能邏輯電路U3的6號接口與多功能邏輯電路U4的1號接口，多功能邏輯電路U3的1號接口與多功能邏輯電路U4的6號接口互為電連接，雙排插座J1與電阻RB、跳線JMP1連接；所述的光信號發(fā)射處理電路包括:光纖發(fā)射頭0J1、電阻R5、電容C8、C9、電阻R3、R4、二極管D2、D3、電流驅(qū)動芯片U2與雙排插座J1連接。
[0008]本實用新型的一種用于三相變流器控制的光電轉(zhuǎn)換器的有益效果是:串聯(lián)在控制端和三相變流器之間，采用光信號接收轉(zhuǎn)換處理電路和光信號發(fā)射處理電路，分別對兩路光信號輸入和一路光信號輸出進(jìn)行信號的轉(zhuǎn)換，前者將控制信號以光信號轉(zhuǎn)換為電信號，后者將IGBT的工作情況對應(yīng)的電信號轉(zhuǎn)換為光信號傳給控制端。輸入輸出之間用多功能邏輯電路提高電信號的驅(qū)動能力，電流驅(qū)動芯片對絕緣柵雙極晶體管IGBT的工作電信號進(jìn)行處理。與現(xiàn)有電路相比，接收的光信號在傳輸過程中抗干擾能力強(qiáng)，損耗小，故信號具有更高的精度，提高了控制的效率，增強(qiáng)了對于IGBT的驅(qū)動能力，能夠?qū)⒔^緣柵雙極晶體管IGBT的工作情況以及故障情況傳回控制端，對IGBT工作起到了監(jiān)控的作用，提高了變流器工作的穩(wěn)定性和可靠性，且電路的損耗小，經(jīng)濟(jì)性好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是一種用于三相變流器控制的光電轉(zhuǎn)換器的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0011]參照圖1，本實用新型的一種用于三相變流器控制的光電轉(zhuǎn)換器，包括:電源輸入電路，光信號接收轉(zhuǎn)換處理電路和光信號發(fā)射處理電路。
[0012]光信號接收轉(zhuǎn)換處理電路包括:光纖接收頭0J2、0J3,電容C12、C15，光纖發(fā)射頭0J1，電阻R5，電容C8、C9，電阻R7、R9，二極管D4、D5，電容Dll、D14，型號均為SN74LVC1G97IDCK的多功能邏輯電路U3、U4，電容CIO、C13，電阻R6、R8，雙排插座J1，電阻RB，跳線JMP1，電阻R3、R4，二極管D2、D3，型號為SN75451BD的電流驅(qū)動芯片U2，電源接口 J2，電容C1?C5，電阻R1，型號為K7805-500的DC/DC模塊U1，電容C6、C7，電阻R2，發(fā)光二極管D1。光纖接收頭0J2、0J3的3號接口接5V電源，2號端子接地，電源與地直接分別接電容C12、C15，1號和4號接口并在一起分別接電阻R7、R9，R7、R9兩端各并聯(lián)二極管D4、D5。R9另一端接型號為SN74LVC1G97IDCK的多功能邏輯電路U3的6號接口和型號為SN74LVC1G97IDCK的多功能邏輯電路U4的1號接口，R7另一端接型號為SN74LVC1G97IDCK的多功能邏輯電路U4的6號接口和型號為SN74LVC1G97IDCK的多功能邏輯電路U3的1號接口，型號為SN74LVC1G97IDCK的多功能邏輯電路U3、U4的2、3號接口接地，5接口接5V電源，5V電源與地之間分別接電容CIO、C13，5V電源分別經(jīng)電阻R6、R8與型號為SN74LVC1G97IDCK的多功能邏輯電路U3、U4的4號接口一起分別接到雙排插座J1的11、15號接口，雙排插座J1的5、7號接口分別接15V電源，2、4、6、8、10、12、14、16、18、20號接口接地，17接跳線JMP1的2接口，19經(jīng)電阻RB接地，跳線JMP1的1接口接15V電源，3接口接地。
[0013]光信號發(fā)射處理電路包括:光纖發(fā)射頭0J1，電阻R5，電容C8、C9，電阻R3、R4，二極管D2、D3，型號為SN75451BD電流驅(qū)動芯片U2，雙排插座J1的9和13接口分別接型號為SN75451BD電流驅(qū)動芯片U2的1和2接口，連接線中間分別經(jīng)并聯(lián)的電阻R3、二極管D2和電阻R4、二極管D3接5V電源，型號為SN75451BD電流驅(qū)動芯片U2的4接口接地，8接口接5V電源并經(jīng)電容C8接地，3接口接光纖發(fā)射頭0J1的2接口，光纖發(fā)射頭0J1的1接口經(jīng)電阻R5后接5V電源并經(jīng)電容C9接地。
[0014]電源接口 J2，電容C1?C5，電阻R1，型號為K7805-500的DC/DC模塊U1，電容C6、C7，電阻R2，發(fā)光二極管D1組成電源輸入電路。電源接口 J2的1接口接15V電源，2接口接地，之間并聯(lián)C1?C5，1接口再接型號為K7805-500DC/DC模塊U1的1接口，型號為K7805-500的DC/DC模塊U1的3接口 5V電源，經(jīng)電阻R2和發(fā)光二極管D1接地，接口 1、3分別經(jīng)電容C6、C7與接口 2共同接地。[0015]光纖接收頭0J2、0J3從控制端接收光信號并轉(zhuǎn)化為電信號。電容C12、C15用于維持電壓和濾波。
[0016]電阻R7、R9正向時為二極管D4、D5短路電阻，當(dāng)發(fā)生故障產(chǎn)生反向電流時，電阻R7、R9起限流作用。
[0017]型號為SN74LVC1G97IDCK的多功能邏輯電路U3、U4，起到運放作用，提高信號的驅(qū)動能力。
[0018]雙排插座J1，輸出，直接外接待驅(qū)動IGBT。
[0019]跳線JMP1，用于選擇工作模式。
[0020]型號為SN75451BD電流驅(qū)動芯片U2用于將輸出側(cè)的IGBT工作信號進(jìn)行處理。
[0021]光纖發(fā)射頭0J1，用于接收處理后的IGBT工作信號，轉(zhuǎn)化為光信號傳回控制端。
[0022]電源接口 J2，用于外接電源。
[0023]電容C1?C5,用于穩(wěn)壓和濾波。
[0024]型號為K7805-500的DC/DC模塊U1用于產(chǎn)生5V標(biāo)準(zhǔn)電壓。
[0025]發(fā)光二極管D1用于標(biāo)志電源工作狀態(tài)。
[0026]本實用新型所用的電子元器件均為市售產(chǎn)品。
[0027]工作原理如下:
[0028]本實用新型的一種用于三相變流器控制的光電轉(zhuǎn)換器正常工作時，由控制端CPU發(fā)出觸發(fā)控制信號給IGBT，此控制信號經(jīng)光纖接收頭0J2、0J3由光信號轉(zhuǎn)換為電信號，送到型號為SN74LVC1G97IDCK的多功能邏輯電路，進(jìn)行信號的處理、運放，提高信號的驅(qū)動能力，然后直接送到輸出端對IGBT進(jìn)行驅(qū)動。從輸出側(cè)得到的IGBT工作情況通過型號為SN75451BD的電流驅(qū)動芯片處理后，經(jīng)光纖發(fā)射頭0J1將電信號轉(zhuǎn)換為光信號送回控制端CPU進(jìn)行識別，可以發(fā)現(xiàn)IGBT工作的故障或不正常狀態(tài)。本電路中用到的5V電源電壓，由電源接口 J2，電容C1?C5，電阻R1，型號為K7805-500的DC/DC模塊U1，電容C6、C7，電阻R2，發(fā)光二極管D1組成電源輸入電路。電源接口 J2的1接口接15V電源，2接口接地，之間并聯(lián)C1?C5，1接口再接型號為K7805-500的DC/DC模塊U1的1接口，型號為K7805-500的DC/DC模塊U1的3接口 5V電源，經(jīng)電阻R2和發(fā)光二極管D1接地，接口 1、3分別經(jīng)電容C6、C7與接口 2共同接地構(gòu)成的電源電路獲得。型號為K7805-500的DC/DC模塊U1將電源接口 J2得到的電源電壓轉(zhuǎn)換為5V的基準(zhǔn)電壓。
【權(quán)利要求】
1.一種用于三相變流器控制的光電轉(zhuǎn)換器，它包括電源輸入電路，其特征是:還包括光信號接收轉(zhuǎn)換處理電路和光信號發(fā)射處理電路，所述的光信號接收轉(zhuǎn)換處理電路包括:光纖接收頭0J2、電容C12、電阻R7、二極管D4、電容D11、多功能邏輯電路U3、電容CIO、電阻R6與雙排插座J1電連接，光纖接收頭0J3、電容C15、電阻R9、二極管D5、電容D14、多功能邏輯電路U4、電容C13、電阻R8與雙排插座J1電連接，多功能邏輯電路U3的6號接口與多功能邏輯電路U4的1號接口，多功能邏輯電路U3的1號接口與多功能邏輯電路U4的6號接口互為電連接，雙排插座J1與電阻RB、跳線JMP1連接；所述的光信號發(fā)射處理電路包括:光纖發(fā)射頭0J1、電阻R5、電容C8、C9、電阻R3、R4、二極管D2、D3、電流驅(qū)動芯片U2與雙排插座J1連接。
【文檔編號】H02M1/092GK203554274SQ201320716491
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】張偉, 王振南, 劉鳳珍, 全鳳岐, 張志毅, 李花順, 王振浩, 李衛(wèi)國, 辛業(yè)春, 陳厚合 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司朝陽供電公司, 吉林省電力有限公司吉林供電公司, 遼寧電能發(fā)展股份有限公司, 東北電力大學(xué)