CN201130929Y - 串联式光纤触发控制装置 - Google Patents

Abstract

一种串联式光纤触发控制装置，属控制技术领域，用于解决高压设备中的串联开关件的触发控制问题。其技术方案是，它包括主电路中的开关件、各开关件的触发单元以及控制触发单元的主控器，所述开关件依次串联；所述触发单元由光纤依次串联后接主控器，其触发信号输出端连接开关件的触发端。本实用新型同并行光纤控制方式相比，在保证触发功能的同时，不仅大大减少了光纤数量，降低了成本，而且连接简单，施工非常方便。

Description

串联式光纤触发控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种用串联式光导纤维传送触发信号，特别是对高压设备中的串联电力电子元件进行控制的装置，属控制技术领域。

背景技术

在一些高压设备中，电力电子元件或单元组件都采用串联结构，目的是由相对耐压较低的元器件组成能承受高压的装置。传输信号的媒介都采用了光导纤维(简称“光纤”)。目前触发控制信号的光纤均采用并行控制方式，即每一个电力电子元件或单元组件采用一条光纤控制，优点是实时性好，缺点是光纤数量多，连接复杂，成本高，施工不便。

发明内容

本实用新型用于克服现有技术的缺陷、提供一种光纤用量少，连接简单，成本低，方便实用的串联式光纤触发控制装置。

本实用新型所称问题是以下述技术方案实现的：

一种串联式光纤触发控制装置，它包括主电路中的开关件、各开关件的触发单元以及控制触发单元的主控器，所述开关件依次串联；所述触发单元由光纤依次串联后接主控器，其触发信号输出端连接开关件的触发端。

上述串联式光纤触发控制装置，所述触发单元由光敏三极管T、运算放大器F和发光二极管D组成，所述光敏三极管T的基极经光纤接上级触发单元或主控器的光信号输出端，其集电极的输出信号接运算放大器F的正相输入端，运算放大器F的输出端分成两路，一路接开关件的触发端，另一路接发光二极管D，后者输出的光信号经光纤耦合到下级触发单元。

上述串联式光纤触发控制装置，所述触发单元中增设时滞补偿电路，所述时滞补偿电路采用cpu芯片，cpu芯片的P0.0端接运算放大器F的输出端，P1.0端输出的触发信号接开关件的触发端。

本实用新型采用串联式光纤来传递控制信号，实现对串联连接的开关件或单元组件进行控制。触发单元用于将光纤中的光信号转换成开关件或单元组件的控制电信号，并将光信号传送到串联电路中的下一级开关件或单元组件，时滞补偿电路用于对触发信号在逐级传递过程中产生的时滞进行补偿，实现各级触发单元同步触发。同并行光纤控制方式相比，本实用新型在保证触发功能的同时，不仅大大减少了光纤的数量，降低了成本，而且连接简单，施工非常方便。可广泛应用于高压电机变频调速装置、高压静止无功补偿装置、高压直流输电或TCSC装置，等等。

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

附图说明

图1是本实用新型的电原理图。

图中各标号为：A0～An、触发单元，T、光敏三极管，F、运算放大器，cpu、单片机，D、发光二极管，SCR1～SCR2n、晶闸管。

具体实施方式

本实用新型采用串联式光纤触发控制方式，即从控制装置输出较少的光纤，每根光纤可以控制多个开关件或单元组件的通断。图1中，n个晶闸管(SCR1～SCRn)构成一个串联电路，由一根光纤来控制。从主控器来的光信号经过光纤传递到触发单元A0，触发单元A0中的光敏三极管T将光信号变成电信号，该信号经运放F放大后分为两路，一路经cpu芯片进行时滞补偿后给晶闸管SCR2提供触发信号，另一路驱动发光二极管D，由发光二极管D将信号转化成光信号，该光信号由光纤传递到触发单元A1，这样一级一级传下去，直到最后一个触发单元An，再回馈至主控器。触发单元A0的电信号输出端(即运放F的输出端)给晶闸管SCR2提供触发信号，触发单元A1的电信号输出端给晶闸管SCR1和SCR4提供触发信号，触发单元A2的电信号输出端给晶闸管SCR3和SCR6提供触发信号……，触发单元An的电信号输出端给晶闸管SCRn-1提供触发信号。

本装置可大大节省光纤长度，每个局部光纤承受的电压较低(例如1kV)。本实用新型中的光电器件也可以采用其它类型，或使用光电耦合器件代替光纤及其接口。

触发信号在每一级接力传递过程中会产生时延，使各级触发单元不能同步触发，在同时性要求高的场合，可采用时滞补偿电路延时触发进行补偿。例如对10kV晶闸管光控触发，如果采用光脉冲的前沿触发，每一级光信号传递的时滞为ΔT，若共有10只晶闸管需要同时触发，则第1级晶闸管触发延时为10×ΔT，第2级触发延时为9×ΔT，……，第10级触发延时为0，当第10级收到触发信号时，所有的晶闸管同时触发。本实用新型中的时滞采用cpu芯片的循环空指令实现。主控器可采用常用型号的单片机。

在每一级传递信号过程中，可以取出有用的控制信息，例如本级地址码、控制指令，还可以加进去状态信息，例如本级状态、报警信号等。可以根据不同的要求，灵活选用不同的方式进行编码。

Claims (3)

1、一种串联式光纤触发控制装置，其特征是，它包括主电路中的开关件、各开关件的触发单元以及控制触发单元的主控器，所述开关件依次串联；所述触发单元由光纤依次串联后接主控器，其触发信号输出端连接开关件的触发端。

2、根据权利要求1所述串联式光纤触发控制装置，其特征是，所述触发单元由光敏三极管(T)、运算放大器(F)和发光二极管(D)组成，所述光敏三极管(T)的基极经光纤接上级触发单元或主控器的光信号输出端，其集电极的输出信号接运算放大器(F)的正相输入端，运算放大器(F)的输出端分成两路，一路接开关件的触发端，另一路接发光二极管(D)，后者输出的光信号经光纤耦合到下级触发单元。

3、根据权利要求1或2所述串联式光纤触发控制装置，其特征是，所述触发单元中增设时滞补偿电路，所述时滞补偿电路采用cpu芯片，cpu芯片的P0.0端接运算放大器(F)的输出端，P1.0端输出的触发信号接开关件的触发端。

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