CN203859673U - 三相桥式整流电路的触发系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三相桥式整流电路的触发系统，该触发系统包括三个触发装置，每个触发装置与三相桥式整流电路的每组桥臂一一对应，触发装置包括：开关电源；光电触发板，其将光触发信号转换成电触发信号；脉冲调制器，其将电触发信号调制成高频脉冲触发序列；高压隔离传输电缆；多个脉冲触发板，每个脉冲触发板与对应组桥臂的各个晶闸管一一对应耦接，且在各个脉冲触发板上设置有高频脉冲电流互感器，每个脉冲触发板通过各自的高频脉冲电流互感器将高压隔离传输电缆传输的高频脉冲序列发送至各个晶闸管。本实用新型由于传输的是高频脉冲序列传输而不是普通的50Hz交流电，所以传送效率高、抗干扰能力强。

Description

三相桥式整流电路的触发系统

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种三相桥式整流电路的触发系统。

背景技术

整流电路，尤其是三相桥式整流电路是电力电子技术中最为重要的，也是应用最为广泛的电路。它不仅应用于一般工业领域，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统及其他邻域。

对于整流电路的研究，主要体现在它的触发电路的研究上。在现有技术的触发电路中，目前普遍采用的取能方式是通过穿心式的电流互感器进行取能。具体地，通过将低压单相电源与低压单相变压器的原边连接，将低压单相变压器的副边与穿过所有电流互感器的一根高压电缆连接，进而使得电流互感器获取约为50Hz的低频交流电。

上述这种触发电路至少具有取能效率低、抗干扰能力弱的缺点。

因此，亟需一种解决方案来解决上述问题，提供一种取能效率高且抗干扰能力强的触发系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题之一是需要提供一种三相桥式整流电路的触发系统，该触发系统取能效率高且抗干扰能力强。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种三相桥式整流电路的触发系统，所述触发系统包括三个触发装置，每个触发装置与所述三相桥式整流电路的每组桥臂一一对应，每个触发装置包括：开关电源；光电触发板，其与所述开关电源耦接，所述光电触发板将光触发信号转换成电触发信号；脉冲调制器，其与所述光电触发板耦接，所述脉冲调制器将所述电触发信号调制成高频脉冲触发序列；高压隔离传输电缆，其与所述脉冲调制器耦接；多个脉冲触发板，每个脉冲触发板与所述高压隔离传输电缆耦接，且每个脉冲触发板与对应组桥臂的各个晶闸管一一对应耦接，且在各个脉冲触发板上设置有高频脉冲电流互感器，每个脉冲触发板通过各自的高频脉冲电流互感器将高压隔离传输电缆传输的高频脉冲序列发送至各个晶闸管。

在一个实施例中，所述光电触发板与光纤耦接，将由光纤传输的光触发信号转换成电触发信号。

在一个实施例中，所述脉冲调制器所调制成的高频脉冲触发序列的方波占空比为50％，调制频率在10KHz～20KHz的范围内。

在一个实施例中，所述高频脉冲电流互感器为穿心式电流互感器。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种三相桥式整流电路的触发系统，所述触发系统包括：开关电源；三个触发装置，每个触发装置与所述三相桥式整流电路的每组桥臂一一对应且与所述开关电源耦接，每个触发装置包括：光电触发板，其与所述开关电源耦接，所述光电触发板将光触发信号转换成电触发信号；脉冲调制器，其与所述光电触发板耦接，所述脉冲调制器将所述电触发信号调制成高频脉冲触发序列；高压隔离传输电缆，其与所述脉冲调制器耦接；多个脉冲触发板，每个脉冲触发板与所述高压隔离传输电缆耦接，且每个脉冲触发板与对应组桥臂的各个晶闸管一一对应耦接，且在各个脉冲触发板上设置有高频脉冲电流互感器，每个脉冲触发板通过各自的高频脉冲电流互感器将高压隔离传输电缆传输的高频脉冲序列发送至各个晶闸管。

在一个实施例中，所述光电触发板与光纤耦接，将由光纤传输的光触发信号转换成电触发信号。

在一个实施例中，所述脉冲调制器所调制成的高频脉冲触发序列的方波占空比为50％，调制频率在10KHz～20KHz的范围内。

在一个实施例中，所述高频脉冲电流互感器为穿心式电流互感器。

与现有技术相比，本实用新型的一个或多个实施例可以具有如下优点：

针对传统方案中的采用隔离变压器输出端的短路电流来给电流互感器取能，本实用新型采用脉冲调制器将直流电转换成高频脉冲序列，采用高频脉冲电流互感器进行隔离取能。由于传输的是高频脉冲序列传输而不是普通的50Hz交流电，所以传送效率高、抗干扰能力强。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例共同用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型的三相桥式整流电路的触发系统中每个触发装置的结构示意图；

图2是利用图1的触发装置对整流电路的第一组桥臂的晶闸管进行触发时，对应触发装置的各个结构的波形图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本实用新型作进一步地详细说明。

为了更好地说明本实施例的触发系统，先将三相桥式整流电路10的1～6号桥臂分组，其中，1号桥臂和4号桥臂为第一组，3号桥臂和6号桥臂为第二组，5号桥臂和2号桥臂为第三组(请参考图1)。

本实施例的触发系统包括三个触发装置，每个触发装置与三相桥式整流电路的每组桥臂对应。图1是根据本实用新型的三相桥式整流电路的触发系统中的一个触发装置的结构示意图，该触发装置与第一组的1号桥臂和4号桥臂对应，其他的触发装置也与图1的装置相同或类似，因此未示出。

下面参考图1来说明本实施例中触发装置的各个组成结构和功能。

如图1所示，该触发装置包括开关电源1、光电触发板2、脉冲调制器3、高压隔离传输电缆4和脉冲触发板5。

开关电源1，其接收低压控制电源而为整个装置提供能量来源。由于本实施例采用开关电源1供电，相比传统方案中采用隔离变压器来提供能源的方式，能够大大降低器件的成本和所占的空间大小。

光电触发板2，其与开关电源1耦接，光电触发板2将光触发信号转换成电触发信号。对于每组桥臂来说，其对应的光电触发板2与一根光纤耦接，将由光纤传输的光触发信号转换成电触发信号。因此，容易理解，针对三相桥式整流电路，本实施例的触发系统仅需要采用三根光纤，这样能够克服以往高压串联晶闸管整流电路中每一个晶闸管都要配置一根光纤的缺陷，大大减少了光纤的使用量，提高了系统的可靠性。

脉冲调制器3，其与光电触发板2耦接，脉冲调制器3将电触发信号调制成高频脉冲触发序列。在一个实施例中，脉冲调制器3所调制成的高频脉冲触发序列的方波占空比为50％，调制频率在10KHz～20KHz的范围内。

高压隔离传输电缆4，其与脉冲调制器3耦接。针对三相桥式整流电路，本触发系统仅需要采用三根高压隔离传输电缆来传输相应的高频脉冲触发序列。另外，这种高压隔离传输电缆具备高压隔离功能，在本实施例中优选隔离的电压大小为6KV以上。容易理解，本领域技术人员可以根据实际情况随意设置所要隔离的电压值。由于本实施例采用高压隔离传输电缆，相比现有技术中使用的高压电缆，具有成本较低、相对较细的优点。

另外，针对串联晶闸管阀的触发特点(要求晶闸管触发信号一致)，采用高压隔离传输电缆直接向多个脉冲触发板传递相同的高频脉冲触发列，并直接触发晶闸管，因而本系统具有触发一致性好、触发方式简单的优点。

多个脉冲触发板，每个脉冲触发板与对应的高压隔离传输电缆耦接，每个脉冲触发板与三相桥式整流电路的对应组桥臂(此处为第一组桥臂)的各个晶闸管一一对应耦接，且在各个脉冲触发板上设置有高频脉冲电流互感器，每个脉冲触发板通过各自的高频脉冲电流互感器将对应的高压隔离传输电缆传输的高频脉冲序列发送至各个晶闸管，进而能够触发各个晶闸管。

下面以第一组的1号桥臂和4号桥臂为例，来说明如何利用本实施例的触发装置进行触发。请同时参考图1和图2。

开关电源1输出一直流电压为装置提供能量来源。光电触发板2接收到一根光纤所发送的两组相差180°的光触发信号，光电触发板2将该光触发信号转化成没有经过调制的电触发信号(电压波形信号)。脉冲调制器3将电触发信号调制成高频脉冲序列并通过高压隔离传输电缆4和第一组脉冲触发板上的各个高频脉冲电流互感器向第一组的1号桥臂和4号桥臂的串联晶闸管输送。由于1号桥臂和4号桥臂的晶闸管不可能同时触发，所以它们共用同一组的脉冲信号是可以的。以此类推，第二组的3号桥臂和6号桥臂以及第三组的5号桥臂和2号桥臂也可以通过上述步骤被其他两个触发装置来触发。整个触发系统只需要三根脉冲光纤，而不需要为每一个晶闸管都配置光纤，进而降低了系统的成本。

针对传统方案中的采用隔离变压器输出端的短路电流来给电流互感器取能，本实用新型采用脉冲调制器将直流电转换成高频脉冲序列，采用高频脉冲电流互感器进行隔离取能。由于传输的是高频脉冲序列传输而不是普通的50Hz交流电，所以传送效率高、抗干扰能力强。

另外，由于电流互感器与脉冲触发板合二为一，无需配置取能系统与触发系统之间的高压电缆，这样有利于消除高压电缆带来的分布电容和电晕现象，增强了系统的抗干扰能力以及减小了电缆破损带来的安全风险。

而且，通过高压隔离传输电缆和高频隔离互感器将脉冲调制器处理后的高频脉冲触发列传递给脉冲触发板的这种方式，对于每组桥臂来说只需要一个光纤信号即可，也就是说利用一个光纤信号就可以通过多个脉冲触发板来触发多个串联的晶闸管。

而且，由于高压隔离传输电缆所传输的是已与光信号耦合后的脉冲触发序列，所以脉冲触发板无需逻辑芯片，降低了设备的材料成本和维护成本。

在另外一个实施例中，通过适应性改进来提高开关电源的能量供应能力，使得该触发系统能够仅采用一个开关电源来供能，也就是说，三个触发装置共用一个开关电源，这样能够进一步降低系统的成本。

当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种三相桥式整流电路的触发系统，其特征在于，

所述触发系统包括三个触发装置，每个触发装置与所述三相桥式整流电路的每组桥臂一一对应，每个触发装置包括：

开关电源；

光电触发板，其与所述开关电源耦接，所述光电触发板将光触发信号转换成电触发信号；

脉冲调制器，其与所述光电触发板耦接，所述脉冲调制器将所述电触发信号调制成高频脉冲触发序列；

高压隔离传输电缆，其与所述脉冲调制器耦接；

多个脉冲触发板，每个脉冲触发板与所述高压隔离传输电缆耦接，且每个脉冲触发板与对应组桥臂的各个晶闸管一一对应耦接，且在各个脉冲触发板上设置有高频脉冲电流互感器，每个脉冲触发板通过各自的高频脉冲电流互感器将高压隔离传输电缆传输的高频脉冲序列发送至各个晶闸管。

2.根据权利要求1所述的触发系统，其特征在于，

所述光电触发板与光纤耦接，将由光纤传输的光触发信号转换成电触发信号。

3.根据权利要求1所述的触发系统，其特征在于，

所述脉冲调制器所调制成的高频脉冲触发序列的方波占空比为50％，调制频率在10KHz～20KHz的范围内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的触发系统，其特征在于，

所述高频脉冲电流互感器为穿心式电流互感器。

5.一种三相桥式整流电路的触发系统，其特征在于，所述触发系统包括：

开关电源；

三个触发装置，每个触发装置与所述三相桥式整流电路的每组桥臂一一对应且与所述开关电源耦接，每个触发装置包括：

光电触发板，其与所述开关电源耦接，所述光电触发板将光触发信号转换成电触发信号；

脉冲调制器，其与所述光电触发板耦接，所述脉冲调制器将所述电触发信号调制成高频脉冲触发序列；

高压隔离传输电缆，其与所述脉冲调制器耦接；

多个脉冲触发板，每个脉冲触发板与所述高压隔离传输电缆耦接，且每个脉冲触发板与对应组桥臂的各个晶闸管一一对应耦接，且在各个脉冲触发板上设置有高频脉冲电流互感器，每个脉冲触发板通过各自的高频脉冲电流互感器将高压隔离传输电缆传输的高频脉冲序列发送至各个晶闸管。

6.根据权利要求5所述的触发系统，其特征在于，

所述光电触发板与光纤耦接，将由光纤传输的光触发信号转换成电触发信号。

7.根据权利要求5所述的触发系统，其特征在于，

所述脉冲调制器所调制成的高频脉冲触发序列的方波占空比为50％，调制频率在10KHz～20KHz的范围内。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的触发系统，其特征在于，

所述高频脉冲电流互感器为穿心式电流互感器。