CN104135257A - 一种新型稳定实用的可控硅触发电路 - Google Patents

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王笋
陈巍
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ANHUI GUOKE ELECTRIC POWER EQUIPMENT CO LTD
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ANHUI GUOKE ELECTRIC POWER EQUIPMENT CO LTD
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Abstract

一种新型稳定实用的可控硅触发电路，涉及电力系统技术领域，本发明将分合闸信号采用光耦隔离驱动技术，实现控制器分合闸信号和触发电路的强弱电隔离，光电耦合器输入、输出侧分别采用稳压二极管钳位和推挽电路抗干扰功能，相比传统的阻容吸收滤波网络，无论幅值还是能量方面，对干扰脉冲抑制能力更强，稳定性更好；电路结构简单，全部由普通电子元器件构成，成本低，效果好。

Description

一种新型稳定实用的可控硅触发电路
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种新型稳定实用的可控硅触发电路。
背景技术
目前在电力系统的特殊应用领域，对断路器的分合闸速度要求很高，常规的断路器无法满足负荷对断路器动作速度的要求。因此本公司开发了一种快速涡流驱动机构(CN103280372A)，断路器分合闸需要涡流盘驱动，涡流盘的能量则由电力电容器来提供。为了实现断路器可靠动作，控制电容器放电回路中可控硅通断就成了关键。
然而在实际工作过程中，电容器充电电源开关管高速开断、变压器副边快恢复二极管的反向恢复和元器件的寄生参数等都会产生干扰信号，严重者甚至会引起可控硅误触发导致快速断路器误动作，从而造成不必要的损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种抗干扰能力强，防止误触发的新型稳定实用的可控硅触发电路。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种新型稳定实用的可控硅触发电路，包括光电耦合器U1，所述光电耦合器U1的第1脚经第一二极管D1和第一电阻R1连接至分合闸信号的正极，所述光电耦合器U1的第2脚连接至分合闸信号的负极，在所述分合闸信号正负之间并联有压敏电阻RV，所述光电耦合器U1第2脚与第一电容R1和第一二极管D1之间并联有第二电阻R2和第一电容C1，所述光电耦合器U1第2脚与光电耦合器U1第1脚之间并联有第三电阻R3和第二二极管D2，D2能有效防止分合闸信号接反而击穿光耦，所述光电耦合器U1的第3脚分别连接至第二十七电阻R27和第三可控硅Q3的栅极，所述第二十七电阻R27分别接至+12V电源和第二十六电阻R26的一端，所述第二十六电阻R26的另一端接至第三可控硅Q3的源极，所述第三可控硅Q3的栅极与光电耦合器U1的第3脚之间并联有第七可控硅Q7，所述第三可控硅Q3的漏极连接至第七可控硅Q7的漏极，所述第七可控硅Q7的源极连接至光电耦合器U1的第4脚，所述第二十六电阻R26与第七可控硅Q7的源极之间并联有第三十一电容C31，所述光电耦合器U1的第4脚上还并联有第四可控硅Q4和第二十电容C20，在第四可控硅Q4和第二十电容C20之间连接有分合闸线圈X1，所述第四可控硅Q4的一个引脚连接至第三可控硅Q3和第七可控硅Q3的漏极之间。
光电耦合器输入侧：
压敏电阻RV跨接在分合闸信号正负之间，当人为接入或者串入高电压，立即从高阻状态变为低阻状态，有效防止了高电压对后级电路的破坏。
所述第一电阻R1和第二电阻R2为限流电阻，所述第一电容C1为滤波电容，第一电阻R1和第二电阻R2限制光电耦合器U1输入电流低于额定值，第一电容C1能有效滤除高频干扰信号。
所述第一二极管D1为9.1V稳压二极管，可以滤除掉低于9.1V的干扰脉冲(无论其能力大小)，而普通的阻容吸收滤波网络只能滤除能量很小的干扰脉冲。
光电耦合器输出侧：
在控制器未发出分合闸触发脉冲情况下，光电耦合器U1关断，第三可控硅Q3关断，第七可控硅Q7导通，第四可控硅Q4栅极电压被拉低，有效防止了干扰脉冲引起的可控硅误触发情况；
在控制器发出分合闸触发脉冲时，光电耦合器U1导通，第三可控硅Q3导通，第七可控硅Q7关断，第三十一电容C31通过第三可控硅Q3提供可控硅触发导通所需的门极电压和电流，可控硅导通，电容器能量流经分合闸线圈带动断路器完成一次分合闸动作。
本发明的有益效果是：
1)光耦输入、输出侧分别采用稳压二极管钳位和推挽电路抗干扰功能，相比传统的阻容吸收滤波网络，无论幅值还是能量方面，对干扰脉冲抑制能力更强，稳定性更好；
2)电路结构简单，全部由普通电子元器件构成，成本低，效果好。
附图说明
图1为本发明电路原理图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种新型稳定实用的可控硅触发电路，包括光电耦合器U1，所述光电耦合器U1的第1脚经第一二极管D1和第一电阻R1连接至分合闸信号的正极，所述光电耦合器U1的第2脚连接至分合闸信号的负极，在所述分合闸信号正负之间并联有压敏电阻RV，所述光电耦合器U1第2脚与第一电容R1和第一二极管D1之间并联有第二电阻R2和第一电容C1，所述光电耦合器U1第2脚与光电耦合器U1第1脚之间并联有第三电阻R3和第二二极管D2，D2能有效防止分合闸信号接反而击穿光耦，所述光电耦合器U1的第3脚分别连接至第二十七电阻R27和第三可控硅Q3的栅极，所述第二十七电阻R27分别接至+12V电源和第二十六电阻R26的一端，所述第二十六电阻R26的另一端接至第三可控硅Q3的源极，所述第三可控硅Q3的栅极与光电耦合器U1的第3脚之间并联有第七可控硅Q7，所述第三可控硅Q3的漏极连接至第七可控硅Q7的漏极，所述第七可控硅Q7的源极连接至光电耦合器U1的第4脚，所述第二十六电阻R26与第七可控硅Q7的源极之间并联有第三十一电容C31，所述光电耦合器U1的第4脚上还并联有第四可控硅Q4和第二十电容C20，在第四可控硅Q4和第二十电容C20之间连接有分合闸线圈X1，所述第四可控硅Q4的一个引脚连接至第三可控硅Q3和第七可控硅Q3的漏极之间。
光电耦合器输入侧：
压敏电阻RV跨接在分合闸信号正负之间，当人为接入或者串入高电压，立即从高阻状态变为低阻状态，有效防止了高电压对后级电路的破坏。
所述第一电阻R1和第二电阻R2为限流电阻，所述第一电容C1为滤波电容，第一电阻R1和第二电阻R2限制光电耦合器U1输入电流低于额定值，第一电容C1能有效滤除高频干扰信号。
所述第一二极管D1为9.1V稳压二极管，可以滤除掉低于9.1V的干扰脉冲(无论其能力大小)，而普通的阻容吸收滤波网络只能滤除能量很小的干扰脉冲。
光电耦合器输出侧：
在控制器未发出分合闸触发脉冲情况下，光电耦合器U1关断，第三可控硅Q3关断，第七可控硅Q7导通，第四可控硅Q4栅极电压被拉低，有效防止了干扰脉冲引起的可控硅误触发情况；
在控制器发出分合闸触发脉冲时，光电耦合器U1导通，第三可控硅Q3导通，第七可控硅Q7关断，第三十一电容C31通过第三可控硅Q3提供可控硅触发导通所需的门极电压和电流，可控硅导通，电容器能量流经分合闸线圈带动断路器完成一次分合闸动作。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种新型稳定实用的可控硅触发电路，其特征在于：包括光电耦合器(U1)，所述光电耦合器(U1)的第1脚经第一二极管(D1)和第一电阻(R1)连接至分合闸信号的正极，所述光电耦合器(U1)的第2脚连接至分合闸信号的负极，在所述分合闸信号正负之间并联有压敏电阻(RV)，所述光电耦合器(U1)第2脚与第一电容(R1)和第一二极管(D1)之间并联有第二电阻(R2)和第一电容(C1)，所述光电耦合器(U1)第2脚与光电耦合器(U1)第1脚之间并联有第三电阻(R3)和第二二极管(D2)，所述光电耦合器(U1)的第3脚分别连接至第二十七电阻(R27)和第三可控硅(Q3)的栅极，所述第二十七电阻(R27)分别接至+12V电源和第二十六电阻(R26)的一端，所述第二十六电阻(R26)的另一端接至第三可控硅(Q3)的源极，所述第三可控硅(Q3)的栅极与光电耦合器(U1)的第3脚之间并联有第七可控硅(Q7)，所述第三可控硅(Q3)的漏极连接至第七可控硅(Q7)的漏极，所述第七可控硅(Q7)的源极连接至光电耦合器(U1)的第4脚，所述第二十六电阻(R26)与第七可控硅(Q7)的源极之间并联有第三十一电容(C31)，所述光电耦合器(U1)的第4脚上还并联有第四可控硅(Q4)和第二十电容(C20)，在第四可控硅(Q4)和第二十电容(C20)之间连接有分合闸线圈(X1)，所述第四可控硅(Q4)的一个引脚连接至第三可控硅(Q3)和第七可控硅(Q3)的漏极之间。
2.根据权利要求1所述的一种新型稳定实用的可控硅触发电路，其特征在于：所述第一电阻(R1)和第二电阻(R2)为限流电阻，所述第一电容(C1)为滤波电容，第一电阻(R1)和第二电阻(R2)限制光电耦合器(U1)输入电流低于额定值，第一电容(C1)能有效滤除高频干扰信号。
3.根据权利要求1所述的一种新型稳定实用的可控硅触发电路，其特征在于：所述第一二极管(D1)为9.1V稳压二极管，可以滤除掉低于9.1V的干扰脉冲。
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