CN103117661A - 一种基于平面变压器的晶闸管恒流驱动电路 - Google Patents

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刘金虹
王鸿雁
王华东
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Abstract

一种基于平面变压器的晶闸管恒流驱动电路，它包括直流电源、推挽电路、FPGA控制电路、平面变压器及同步整流电路，直流电源与推挽电路连接，FPGA控制电路与推挽电路的输入端连接，推挽电路的输出端与平面变压器的一端连接，平面变压器的另一端与同步整流电路的输入端连接。它具有输出恒定的电流能力，没有脉冲触发间隔，电流稳定纹波小，因此稳定可靠；而且使用具有高频、高效、高功率密的平面变压器，输出电流纹波小电流恒定，而且结构简单，控制灵活。由于使用平面变压器具有工作在高频状态的能力，可以通过FPGA控制。

Description

一种基于平面变压器的晶闸管恒流驱动电路
 技术领域：
本发明涉及晶闸管投切电容器领域，具体涉及一种基于平面变压器的晶闸管恒流驱动电路。
背景技术：
晶闸管投切电容器是电容器通过晶闸管控制其与电网的接通或断开从而达到动态补偿系统无功的目的，可以对电网的无功实现自动补偿，属于灵活的交流输电系统（FACTS）的重压组成部分。
晶闸管投切电容器投入电容的时刻也即是晶闸管开通时刻，选着在电源电压与电容器预先充电电压相等时刻。如果在电源电压与电容电压不等时晶闸管被触发导通，则电容器两端电压阶跃变化，产生冲击电流有可能损坏晶闸管或给电网产生高频振荡等不利影响。因此稳定可靠地晶闸管触发电路对晶闸管投切电容器的正常运行至关重要。
目前晶闸管触发电路为锯齿波触发电路应用最多，锯齿波电路包含滞后元件电容，输出脉冲有一定的延时；锯齿波输出的信号是电压脉冲，对脉冲波的要求是脉冲应有足够的幅度和陡度，要有足够的宽度以确保触发产生电流大于擎住电流使晶闸管导通；锯齿波触发电路脉冲是通过脉冲变压器发出触发信号，但传统的立体式变压器存在漏感大、匝间电容大，趋肤效应、临近效应严重磁芯有局部过热等问题；且体积比较大，不便于安装，效率低，电流密度小，工作频率低等缺点。
发明内容：
本发明的目的是提供一种基于平面变压器的晶闸管恒流驱动电路，它具有输出恒定的电流能力，没有脉冲触发间隔，电流稳定纹波小，因此稳定可靠；而且使用具有高频、高效、高功率密的平面变压器，输出电流纹波小电流恒定，而且结构简单，控制灵活。由于使用平面变压器具有工作在高频状态的能力，可以通过FPGA控制。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它包括直流电源1、推挽电路2、FPGA控制电路3、平面变压器4及同步整流电路5，直流电源1与推挽电路2连接，FPGA控制电路3与推挽电路3的输入端连接，推挽电路2的输出端与平面变压器4的一端连接，平面变压器4的另一端与同步整流电路5的输入端连接。
本发明可通过FPGA控制电路3控制两个构成推挽电路2的MOSFET管开通和关断，同时可以检测平面变压器4的两个初级绕组的导通和关断的情况，因此便于控制和诊断故障，通过控制FPGA控制电路3使驱动电路输出恒定大于擎住电流的恒定电流，可确保晶闸管可靠导通；当不需要触发信号时FPGA控制电路3停止发出触发信号，输出电流为零。
本发明具有输出恒定的电流能力，没有脉冲触发间隔，电流稳定纹波小，因此稳定可靠；而且使用具有高频、高效、高功率密的平面变压器，输出电流纹波小电流恒定，而且结构简单，控制灵活。由于使用平面变压器具有工作在高频状态的能力，可以通过FPGA控制。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式：
参看图1，本具体实施方式采用以下技术方案：它包括直流电源1、推挽电路2、FPGA控制电路3、平面变压器4及同步整流电路5，直流电源1与推挽电路2连接，FPGA控制电路3与推挽电路3的输入端连接，推挽电路2的输出端与平面变压器4的一端连接，平面变压器4的另一端与同步整流电路5的输入端连接。
本具体实施方式可通过FPGA控制电路3控制两个构成推挽电路2的MOSFET管开通和关断，同时可以检测平面变压器4的两个初级绕组的导通和关断的情况，因此便于控制和诊断故障，通过控制FPGA控制电路3使驱动电路输出恒定大于擎住电流的恒定电流，可确保晶闸管可靠导通；当不需要触发信号时FPGA控制电路3停止发出触发信号，输出电流为零。
本具体实施方式具有输出恒定的电流能力，没有脉冲触发间隔，电流稳定纹波小，因此稳定可靠；而且使用具有高频、高效、高功率密的平面变压器，输出电流纹波小电流恒定，而且结构简单，控制灵活。由于使用平面变压器具有工作在高频状态的能力，可以通过FPGA控制。
实施例1：     参看图2，本实施例包括FPGA控制器U、直流电源DC、平面变压器T、第一场效应管-第四场效应管Q1-Q4、三极管V、第一电阻-第六电阻R1-R6和电感L，FPGA控制器U的1脚与第一场效应管Q1的栅极连接，FPGA控制器U的2脚与第二场效应管Q2的栅极连接，FPGA控制器U的3脚与第一电阻R1的一端连接，FPGA控制器U的4脚分别与第一电阻R1的另一端、三极管V的集电极连接，三极管V的基极分别与第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端连接，三极管V的发射极分别与第二电阻R2的另一端、第四电阻R4的一端连接且接地，第四电阻R4的另一端分别与第三电阻R3的另一端、第一场效应管Q1的源极、第二场效应管Q2的源极连接，第一场效应管Q1的漏极与平面变压器T的1脚连接，第二场效应管Q2的漏极与平面变压器T的4脚连接，平面变压器T的2脚与3脚连接后与直流电源DC的正极连接，直流电源DC的负极接地，平面变压器T的5脚与8脚连接后与电感L的一端连接，电感L的另一端输出，平面变压器T的6脚分别与第三场效应管Q3的漏极、第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端与第四场效应管Q4的栅极连接，平面变压器T的7脚分别与第五电阻R5的一端、第四场效应管Q4的漏极连接，第五电阻R5的另一端与第三场效应管Q3的栅极连接，第三场效应管Q3的源极与第四场效应管Q4的源极连接并输出。

Claims (2)

1.一种基于平面变压器的晶闸管恒流驱动电路，其特征在于它包括直流电源(1)、推挽电路(2)、FPGA控制电路(3)、平面变压器(4)及同步整流电路(5)，直流电源(1)与推挽电路(2)连接，FPGA控制电路(3)与推挽电路(3)的输入端连接，推挽电路(2)的输出端与平面变压器(4)的一端连接，平面变压器(4)的另一端与同步整流电路(5)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于平面变压器的晶闸管恒流驱动电路，其特征在于本发明可通过FPGA控制电路(3)控制两个构成推挽电路(2)的MOSFET管开通和关断，同时可以检测平面变压器(4)的两个初级绕组的导通和关断的情况，因此便于控制和诊断故障，通过控制FPGA控制电路(3)使驱动电路输出恒定大于擎住电流的恒定电流，可确保晶闸管可靠导通；当不需要触发信号时FPGA控制电路(3)停止发出触发信号，输出电流为零。
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