CN113113262B - 一种永磁控制器分合闸模块 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种永磁控制器分合闸模块，涉及永磁分合闸领域。一种永磁控制器分合闸模块，包括IGBT的驱动电路、IGBT控制桥和永磁开关，其中所述IGBT驱动电路用于驱动所述IGBT控制桥，所述IGBT控制桥用于驱动所述永磁开关进行分合闸操作，其能够有利于永磁控制器的维护，提高抗电磁抗干扰能力。

Description

一种永磁控制器分合闸模块

技术领域

本发明涉及分合闸领域，具体而言，涉及一种永磁控制器分合闸模块。

背景技术

永磁控制器分合闸模块主要用于永磁控制器在电网主线路中出现故障时通过控制分合闸模块操作永磁开关切除电网线路的故障，所以永磁控制器分合闸模块是永磁控制重要组成部分。

由于永磁控制器分合闸模块是直接控制永磁开关分合闸，永磁开关分合闸时是大电流的脉冲驱动，因此分合闸控制电路相对于其他电路更容易损坏，如何提高分合闸电路的稳定性和电磁抗干扰能力是目前设计的难点。现有的永磁控制器分合闸电路都是集成在永磁控制器的电源板上，这样不利于保护分合闸之外的其它电路安全，也不利于分合闸电路的维护和电磁兼容的独立性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种永磁铁控制器分合闸模块，其能够有利于永磁控制器的维护，提高抗电磁抗干扰能力。

本发明的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种永磁控制器分合闸模块，包括IGBT的驱动电路、IGBT控制桥和永磁开关，其中所述IGBT驱动电路控制连接所述IGBT控制桥，所述IGBT控制桥控制连接所述永磁开关。

详细的，通过IGBT的驱动电路和IGBT控制桥依次对驱动信号进行处理，从而提高驱动电路的抗干扰能力，使得永磁开关的分合闸操作更稳定。

在本发明的一些实施例中，上述一种永磁控制器分合闸模块，包括核心单元,所述核心单元的输出连接所述IGBT驱动电路的输入，所述IGBT驱动电路的输出连接所述IGBT控制桥的输入。

详细的，分合闸模块通过核心单元向驱动电路发送分合闸信号驱动IGBT控制桥，便于对永磁开关进行智能化控制。

在本发明的一些实施例中，上述一种永磁控制器分合闸模块，包括驱动信号接口，所述IGBT驱动电路通过所述驱动信号接口连接所述核心单元。

其中，核心单元通过连接IGBT驱动电路的驱动信号接口连接从而进行信号控制。

在本发明的一些实施例中，上述一种永磁控制器分合闸模块，包括驱动电源接口，所述驱动电源接口用于向所述IGBT驱动电路供电。

其中，驱动电源接口用于对IGBT驱动电路进行供电，便于启动和关闭永磁开关。

在本发明的一些实施例中，上述一种永磁控制器分合闸模块，包括控制电源接口，所述控制电源接口用于向所述IGBT控制桥传输控制电源。

其中控制电源接口便于对IGBT控制桥供电，从而进一步使得永磁开关的启动更安全有效，防止错误操作对永磁开关分合闸操作的干扰。

在本发明的一些实施例中，所述IGBT控制桥根据所述控制电源形成分合闸脉冲，所述分合闸脉冲用于驱动所述永磁开关进行分合闸操作。

其中，通过分合闸脉冲对永磁开关的分合闸操作进行自动控制，防止其它电路对永磁开关操作的干扰能力。

在本发明的一些实施例中，上述一种永磁控制器分合闸模块，包括分合闸电源接口，所述IGBT控制桥通过所述分合闸电源接口驱动永磁开关进行分合闸操作。

详细的，IGBT控制桥通过分合闸电源接口连接永磁开关，通过分合闸电路的电磁兼容能力，从而提高了永磁开关控制器抗电磁干扰能力

在本发明的一些实施例中，所述分合闸继电器电源接口与所述永磁开关电连接。

详细的，分合闸电源接口通过与永磁开关电连接，从而进行脉冲输出控制，便于测试永磁开关的操作。

在本发明的一些实施例中，上述一种永磁控制器分合闸模块，包括壳体，所述IGBT的驱动电路和所述IGBT控制桥分别安装于所述壳体一侧。

详细的，通过壳体对不同控制电路模块进行安装，进一步便于维护和安装，延长了永磁开关的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，上述一种永磁控制器分合闸模块，包括驱动信号接口、驱动电源接口、控制电源接口和分合闸电源接口，所述驱动信号接口和所述驱动电源接口分别设于所述壳体靠近所述IGBT的驱动电路的一侧，所述控制电源接口和所述分合闸电源接口设于所述壳体靠近所述IGBT控制桥的一侧。

详细的，通过壳体模块化安装不同驱动接口和电源接口，便于测试电磁开关控制并进行故障排查，结构简单降低了生产成本。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本申请实施例提供一种永磁控制器分合闸模块，包括IGBT的驱动电路、IGBT控制桥和永磁开关，其中所述IGBT驱动电路用于驱动所述IGBT控制桥，所述IGBT控制桥用于驱动所述永磁开关进行分合闸操作。

本申请实施例至少具有如下有益效果：

1.利用永磁开关控制器分合闸模块进行分合操作，维护方便，节省后期维护成本；

2.分合闸电路具有电磁兼容能力，提高了永磁开关控制器的抗电磁干扰能力；

3.通过IGBT驱动电路和IGBT控制桥(桥式控制电路)模块化设计，减少了其他电路的干扰和影响，提高了永磁开关的稳定性，并且提高了电路安全性；

4.利用IGBT的驱动电路，兼有高输入阻抗和低导通压降两方面的优点，大大提高了永磁控制器的抗干扰能力；

5.并且通过IGBT控制桥驱动永磁开关的分合闸，实现了大功率控制永磁开关时能进一步控制脉冲宽度来保护对永磁控制器分合闸模块的损坏，进一步延长永磁控制器分合闸模块的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例一种永磁控制器分合闸模块的原理示意图；

图2为本发明实施例种永磁控制器分合闸模块的结构示意图；

1-驱动信号接口,2-驱动电源接口,3-IGBT的驱动电路,4-IGBT控制桥,5-控制电源接口,6-分合闸电源接口。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。

实施例

请参阅图1～图2，图1～图2所示为本申请实施例提供的一种永磁控制器分合闸模块的原理示意图。

一种永磁控制器分合闸模块，包括IGBT的驱动电路3、IGBT控制桥4和永磁开关，其中所述IGBT驱动电路用于驱动所述IGBT控制桥4，所述IGBT控制桥4用于驱动所述永磁开关进行分合闸操作。

详细的，IGBT(绝缘栅双极型晶体管)的驱动电路的电压输出端连接IGBT控制桥4(桥式控制电路)的电压输入端，从而利用电信号驱动IGBT控制桥4。其中IGBT具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点。详细的，IGBT控制桥4的电压输出端与永磁开关的控制端连接，从而利用电压信号触发永磁开关进行分合闸的操作。其中，能够进行分合闸操作的永磁开关属于现有常规选择，型号在此不做具体限定。

通过IGBT的驱动电路3驱动IGBT控制桥4,减少了电磁干扰，提高了驱动电路的稳定性；通过IGBT控制桥4驱动永磁开关进行分合闸操作，提高了电磁兼容能力和抗电磁干扰能力。

在本发明的一些实施例中，上述一种永磁控制器分合闸模块，包括核心单元,所述核心单元的输出连接所述IGBT驱动电路的输入，从而向所述IGBT驱动电路发送所述分合闸信号，所述IGBT驱动电路的输出连接所述IGBT控制桥4的输入，从而所述IGBT驱动电路根据所述分合闸信号驱动所述IGBT控制桥4。

详细的，核心单元为常规处理芯片，以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。核心单元可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

详细的，分合闸信号用于触发IGBT驱动电路驱动IGBT控制桥4。详细的，核心单元可以根据接收到的信息进行判断，从而驱动IGBT控制桥4控制永磁开关。可选的，核心单元根据用户输入发出分合闸信号，或者通过对上传数据进行分析后判断是否发出合闸信号。

在本发明的一些实施例中，上述一种永磁控制器分合闸模块，包括驱动信号接口1，所述IGBT驱动电路通过所述驱动信号接口1连接所述核心单元。

详细的，驱动电路通过驱动信号接口1与核心单元通信连接，从而核心单元与IGBT驱动电路的输入端电连接，实现对IGBT控制桥4的驱动。

在本发明的一些实施例中，上述一种永磁控制器分合闸模块，包括驱动电源接口2，所述驱动电源接口2用于向所述IGBT驱动电路供电。

详细的，驱动电源接口2用于连接外部电源，从而向IGBT驱动电路进行供电。可选的，外部电源可以同时对IGBT控制桥4和永磁开关分别进行供电。

在本发明的一些实施例中，上述一种永磁控制器分合闸模块，包括控制电源接口5，所述控制电源接口5用于向所述IGBT控制桥4传输控制电源。

详细的，控制电源接口5可以连接外部电源的输出，利用不同电源接口，从而能够进一步减少不同驱动电路的电磁干扰，提高了电路驱动的稳定性。

在本发明的一些实施例中，所述IGBT控制桥4根据所述控制电源形成分合闸脉冲，所述分合闸脉冲用于驱动所述永磁开关进行分合闸操作。

详细的，IGBT控制桥4接收到控制电源后启动，形成分合闸脉冲，从而利用分合闸脉冲驱动永磁开关进行分合闸操作。利用分合闸脉冲控制永磁开关的分合闸，提高了永磁开关控制的抗电磁干扰性能。可选的，根据分合闸脉冲的个数控制永磁开关的开关次数。其中，分合闸脉冲的个数可以通过计数器得到。可选的，永磁开关利用分合闸脉冲的个数可以判断永磁开关的开合闸时间，从而智能化控制永磁开关的开合闸操作。可选的，永磁开关可以为多个，IGBT控制桥4分别连接各个永磁开关进行操作。

在本发明的一些实施例中，上述一种永磁控制器分合闸模块，包括分合闸电源接口6，所述IGBT控制桥4通过所述分合闸电源接口6驱动永磁开关进行分合闸操作。

详细的，IGBT控制桥4通过永磁开关的分合闸电源接口6电连接，从而驱动永磁开关进行分合闸操作，分合闸电源接口6通过IGBT控制桥4获取外部的控制电源，从而通过控制电源启动永磁开关的分合闸操作。

在本发明的一些实施例中，所述分合闸继电器接口与所述永磁开关电连接。

详细的，永磁开关通过导线与分合闸继电器接口电连接，并且永磁开关的输入与分合闸继电器接口的输出连接。从而，分合闸继电器接口利用IGBT控制桥4发出的驱动信号控制永磁开关，对永磁开关接收的脉冲信号进行短路保护。

在本发明的一些实施例中，上述一种永磁控制器分合闸模块，包括壳体，所述IGBT的驱动电路3和所述IGBT控制桥4分别安装于所述壳体一侧。

详细的，壳体用于安装IGBT的驱动电路3和IGBT控制桥4，通过设置于同一侧，便于对电路板进行加工。

在本发明的一些实施例中，上述一种永磁控制器分合闸模块，包括驱动信号接口1、驱动电源接口2、控制电源接口5和分合闸电源接口6，所述驱动信号接口1和所述驱动电源接口2分别设于所述壳体靠近所述IGBT的驱动电路3的一侧，所述控制电源接口5和所述分合闸电源接口6设于所述壳体靠近所述IGBT控制桥4的一侧。

详细的，分合闸模块的各个连接接口通过设置于壳体一侧，便于利用不同接口连接核心单元，使得电路板的排布更加简洁，便于维护。详细的，驱动信号接口1和驱动电源接口2分别设于壳体靠近IGBT的驱动电路3的一侧，从而便于将驱动电路与各个驱动接口连接，并且控制电源接口5和分合闸电源接口6设于壳体靠近IGBT控制桥4的一侧，从而便于将驱动电路与各个控制电路进行连接，对IGBT驱动电路和IGBT控制桥4的控制电源故障进行排查。其中上述元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接从而实现驱动信号的传输。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本申请实施例提供一种永磁控制器分合闸模块，包括IGBT的驱动电路3、IGBT控制桥4和永磁开关，其中所述IGBT驱动电路用于驱动所述IGBT控制桥4，所述IGBT控制桥4用于驱动所述永磁开关进行分合闸操作。

本申请实施例通过驱动电路对IGBT控制桥4进行驱动，实现了模块化设计，从而减少了其他电路对永磁开关的驱动干扰，提高了稳定性；IGBT控制桥4用于驱动永磁开关，维护方便，并且通过分合闸操作能够提高电磁兼容能力。

可以理解，图1和图2所示的原理/结构仅为示意，一种永磁控制器分合闸模块还可包括比图1/图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1/图2所示不同的配置。图1/图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种永磁控制器分合闸模块，其特征在于，包括IGBT驱动电路、IGBT控制桥和永磁开关，其中所述IGBT驱动电路控制连接所述IGBT控制桥，所述IGBT控制桥控制连接所述永磁开关；包括驱动电源接口，所述驱动电源接口用于向所述IGBT驱动电路供电；包括控制电源接口，所述控制电源接口用于向所述IGBT控制桥传输控制电源；所述IGBT控制桥根据所述控制电源形成分合闸脉冲，所述分合闸脉冲用于驱动所述永磁开关进行分合闸操作；永磁开关利用分合闸脉冲的个数得到永磁开关的开合闸时间；永磁开关为多个，IGBT控制桥分别连接各个永磁开关进行操作。

2.如权利要求1所述的一种永磁控制器分合闸模块，其特征在于，包括核心单元,所述核心单元的输出连接所述IGBT驱动电路的输入，所述IGBT驱动电路的输出连接所述IGBT控制桥的输入。

3.如权利要求2所述的一种永磁控制器分合闸模块，其特征在于，包括驱动信号接口，所述IGBT驱动电路通过所述驱动信号接口连接所述核心单元。

4.如权利要求1所述的一种永磁控制器分合闸模块，其特征在于，包括分合闸电源接口，所述IGBT控制桥通过所述分合闸电源接口驱动永磁开关进行分合闸操作。

5.如权利要求4所述的一种永磁控制器分合闸模块，其特征在于，所述分合闸电源接口与所述永磁开关电连接。

6.如权利要求1所述的一种永磁控制器分合闸模块，其特征在于，包括壳体，所述IGBT驱动电路安装于所述壳体一侧，所述IGBT控制桥安装于所述壳体另一侧。

7.如权利要求6所述的一种永磁控制器分合闸模块，其特征在于，还包括驱动信号接口和分合闸电源接口，所述驱动信号接口和所述驱动电源接口分别设于所述壳体靠近所述IGBT驱动电路的一侧，所述控制电源接口和所述分合闸电源接口设于所述壳体靠近所述IGBT控制桥的一侧。

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