CN204559420U - 用于电缆局部放电检测的单相全桥移相式整流电路 - Google Patents
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Abstract
用于电缆局部放电检测的单相全桥移相式整流电路，涉及一种单相全桥移相式整流电路。为解决现有的衰减振荡波电力电缆局部放电检测时存在的试品电缆充电速度慢问题。单相同步单元电路的输出端连接移相控制单元产生同步信号；移相控制单元用于产生可控硅触发信号，能够调节整流输出电压，其两路互补的触发信号输出引脚分别连接第一隔离光耦、第二隔离光耦的信号输入端；第一隔离光耦连接第一可控硅大功率触发单元的信号输入端，第二隔离光耦连接第二可控硅大功率触发单元的信号输入端。该整流电路与逆变、倍压整流电路组合成为高压直流电源，对容性试品充电时，通过单片机不断控制整流电路稳步提高输出电压，实现试品电缆恒流充电功能，提高充电速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种单相全桥移相式整流电路。
背景技术
目前，高压领域中，对电力电缆进行局部放电检测时常通过衰减振荡波法，使用该方法时首先要对试品电缆充电至特定电压。由于电缆为大电容试品，采用一般的高压直流电源时充电速度十分缓慢。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有的衰减振荡波法电力电缆局部放电检测时存在的试品电缆充电速度慢问题，进而提供了一种用于电缆局部放电检测的单相全桥移相式整流电路。
本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：
一种用于电缆局部放电检测的单相全桥移相式整流电路，所述电路包括单相同步单元电路、移相控制单元、第一隔离光耦、第二隔离光耦、第一可控硅大功率驱触发单元、第二可控硅大功率驱触发单元和可控硅整流桥；单相同步单元电路的输出端连接移相控制单元，用于产生同步信号；移相控制单元用于产生可控硅触发信号，能够调节整流输出电压，其两路互补的触发信号输出引脚分别连接第一隔离光耦、第二隔离光耦的信号输入端；第一隔离光耦连接第一可控硅大功率触发单元的信号输入端，第二隔离光耦连接第二可控硅大功率触发单元的信号输入端，实现了电气隔离与可控硅触发信号传递；第一可控硅大功率触发单元、第二可控硅大功率触发单元各触发一个可控硅；可控硅整流桥为主电路器件，集成两个续流二极管与两个可控硅。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型所述的单相全桥移相式整流电路，与逆变、倍压整流电路组合成为高压直流电源，高压直流电源对容性试品充电时，通过单片机不断控制整流电路稳步提高输出电压，即可实现试品电缆恒流充电功能，大大提高充电速度。
本实用新型利用TCA785实现单相全桥移相式整流电路的移相控制，使用温度范围广，能通过单片机实现高精度控制，使对试品的充电电流稳定。此外，本实用新型体积小、成本低、便携性好、非常适用于现场试验。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构框图；
图2是单相同步单元的电路图；
图3是本实用新 型中的移相控制单元的电路图；
图4是本实用新型中隔离光耦的电路图；
图5是本实用新型中可控硅大功率触发单元的电路图；
图6是本实用新型中可控硅整流桥的结构图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1所示，本实施方式所述的用于电缆局部放电检测的单相全桥移相式整流电路包括单相同步单元、移相控制单元、第一隔离光耦、第二隔离光耦、第一可控硅大功率驱触发单元、第二可控硅大功率驱触发单元、可控硅整流桥；单相同步单元电路输出端连接移相控制单元，用于产生同步信号；移相控制单元用于产生可控硅触发信号，能够调节整流输出电压，其两路互补的触发信号输出引脚分别连接第一隔离光耦、第二隔离光耦的信号输入端；第一隔离光耦连接第一可控硅大功率触发单元的信号输入端，第二隔离光耦连接第二可控硅大功率触发单元的信号输入端，实现了电气隔离与可控硅触发信号传递；第一可控硅大功率触发单元、第二可控硅大功率触发单元各触发一个可控硅；可控硅整流桥为主电路器件，集成了两个续流二极管与两个可控硅。
系统的工作原理为：单相同步单元电路将电网交流电转变为同步信号后发送给移相控制芯片，其以同步信号为基准在积分电容上生成100Hz的三角波，外部的0至10伏移相电压接入移相控制芯片，与三角波相交而生成触发脉冲，触发脉冲通过光耦隔离后通过触发变压器触发可控硅。调节移相电压能够控制移相角，从而改变主电路输出电压。本电路采用外接的正十五伏电源供电。
具体实施方式二：如图2所示，本实施方式所述的单相同步单元电路由九伏变压器，电阻R1、R2，电容C1、二极管D1、D2组成；单相220伏交流电连接9伏变压器的1、5脚，变压器7脚连接电阻R1，变压器9脚接地；电阻R1一端连接变压器7脚，另一端连接电容C1与电阻R2；电容C1的另一端接地；电阻R2另一端连接二极管D1的阳极与D2的阴极，该连接点为同步信号输出端；D1的阴极、D2的阳极接地。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：如图3所示，本实施方式所述的移相控制单元电路由移相控制芯片YJ1及其周边电路组成，YJ1芯片GND引脚接地，sync引脚连接同步信号输出端，inhibit引脚经电阻R3连接正15伏电源，rampR引脚经电阻R4及可变电阻R8接地，rampC引脚经电容C5接地，vad引脚经电容C3、电阻R5接地，vad引脚又经电容C4接15伏电源，PulseEX引脚经电容C5接地，Lpulse引脚接正15伏电源，Q1、Q2为互补可控硅触发信号输出引脚。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
上述实施方式中的移相控制芯片为西门子公司生产的TCA785单片移相触发集成芯 片，其使用温度范围广，移相角调节范围宽。
具体实施方式四：如图4所示，本实施方式中的第一隔离光耦电路与第二隔离光耦电路结构完全相同，第一隔离光耦电路由隔离光耦U4及其周边电路组成；隔离光耦U4的Hin引脚分别经电阻RA1连接移相控制芯片YJ1的输出引脚Q1引脚，Lin引脚接地，C引脚经RA3接地并连接至可控硅大功率触发单元，E引脚经电阻RA2接正15伏电源。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：如图5所示，本实施方式中的第一可控硅大功率触发单元电路与第二可控硅大功率触发单元电路结构完全相同，各触发一个可控硅；第一可控硅大功率触发单元由MOSFET芯片Q1、可控硅触发变压器U2及周边电路组成；MOSFET芯片Q1的Gate引脚连接隔离光耦U4的C引脚，Drain引脚连接可控硅触发变压器U2的2引脚，Source引脚接地；二极管DA1跨接在U2的1脚和2脚间；U2的1脚经限流电阻RA4接入正15伏电源，3脚接二极管DA2的阳极，4脚接可控硅阴极；二极管DA2阴极连接二极管DA3的阴极；二极管DA3的阴极为触发信号输出节点一，接可控硅控制极，阳极为触发信号输出节点二，接可控硅阴极；电阻RA6、电容CA1跨接在可控硅控制极与可控硅阴极两端。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：如图6所示，本实施方式中所述的可控硅整流桥由可控整流桥模块组成，其AC1、AC2引脚接220伏交流电，G1引脚接第一可控硅大功率触发单元的触发信号输出节点一，G2引脚接第二可控硅大功率触发单元的触发信号输出节点一，K1引脚接第一可控硅大功率触发单元的触发信号输出节点二，K2引脚接第一可控硅大功率触发单元的触发信号输出节点二，DC引脚为整流桥的正输出引脚,GND引脚为整流桥的负输出引脚。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
上述实施方式中的可控硅整流桥为西门康公司生产的SKBH28/14可控全桥整流模块，其成本低、体积小，非常适用于便携式电源的搭建。
以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于电缆局部放电检测的单相全桥移相式整流电路，其特征在于：所述电路包括单相同步单元电路、移相控制单元、第一隔离光耦、第二隔离光耦、第一可控硅大功率驱触发单元、第二可控硅大功率驱触发单元和可控硅整流桥；
单相同步单元电路的输出端连接移相控制单元，用于产生同步信号；移相控制单元用于产生可控硅触发信号，能够调节整流输出电压，其两路互补的触发信号输出引脚分别连接第一隔离光耦、第二隔离光耦的信号输入端；第一隔离光耦连接第一可控硅大功率触发单元的信号输入端，第二隔离光耦连接第二可控硅大功率触发单元的信号输入端，实现了电气隔离与可控硅触发信号传递；第一可控硅大功率触发单元、第二可控硅大功率触发单元各触发一个可控硅；可控硅整流桥为主电路器件，集成两个续流二极管与两个可控硅。
2.根据权利要求1所述的用于电缆局部放电检测的单相全桥移相式整流电路，其特征在于：所述单相同步单元电路由九伏变压器、电阻R1、R2，电容C1和二极管D1、D2组成；单相220伏交流电连接9伏变压器的1、5脚，变压器7脚连接电阻R1，变压器9脚接地；电阻R1一端连接变压器7脚，另一端连接电容C1与电阻R2；电容C1的另一端接地；电阻R2另一端连接二极管D1的阳极与D2的阴极，该连接点为同步信号输出端；D1的阴极、D2的阳极接地。
3.根据权利要求1或2所述的用于电缆局部放电检测的单相全桥移相式整流电路，其特征在于：所述移相控制单元电路由移相控制芯片YJ1及其周边电路组成，YJ1芯片GND引脚接地，sync引脚连接同步信号输出端，inhibit引脚经电阻R3连接正15伏电源，rampR引脚经电阻R4及可变电阻R8接地，rampC引脚经电容C5接地，vad引脚经电容C3、电阻R5接地，vad引脚又经电容C4接15伏电源，PulseEX引脚经电容C5接地，Lpulse引脚接正15伏电源，Q1、Q2为互补可控硅触发信号输出引脚。
4.根据权利要求3所述的用于电缆局部放电检测的单相全桥移相式整流电路，其特征在于：所述第一隔离光耦电路与第二隔离光耦电路结构完全相同，第一隔离光耦电路由隔离光耦U4及其周边电路组成；隔离光耦U4的Hin引脚分别经电阻RA1连接移相控制芯片YJ1的输出引脚Q1引脚，Lin引脚接地，C引脚经RA3接地并连接至可控硅大功率触发单元，E引脚经电阻RA2接正15伏电源。
5.根据权利要求4所述的用于电缆局部放电检测的单相全桥移相式整流电路，其特征在于：所述第一可控硅大功率触发单元电路与第二可控硅大功率触发单元电路结构完全相同，各触发一个可控硅；第一可控硅大功率触发单元由MOSFET芯片Q1、可控硅触发变压器U2及周边电路组成；MOSFET芯片Q1的Gate引脚连接隔离光耦U4的C引脚，Drain引脚连接可控硅触发变压器U2的2引脚，Source引脚接地；二极管DA1跨接在U2的1脚和2脚间；U2的1脚经限流电阻RA4接入正15伏电源，3脚接二极管DA2的阳极，4脚接可控硅阴极；二极管DA2阴极连接二极管DA3的阴极；二极管DA3的阴极为触发信号输出节点一，接可控硅控制极，阳极为触发信号输出节点二，接可控硅阴极；电阻RA6、电容CA1跨接在触发信号输出节点一与触发信号输出节点二两端。
6.根据权利要求5所述的用于电缆局部放电检测的单相全桥移相式整流电路，其特征在于：所述可控硅整流桥由可控整流桥模块组成，其AC1、AC2引脚接220伏交流电，G1引脚接第一可控硅大功率触发单元的触发信号输出节点一，G2引脚接第二可控硅大功率触发单元的触发信号输出节点一，K1引脚接第一可控硅大功率触发单元的触发信号输出节点二，K2引脚接第一可控硅大功率触发单元的触发信号输出节点二，DC引脚为整流桥的正输出引脚,GND引脚为整流桥的负输出引脚。
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|---|---|---|---|---|
| CN112485624A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-12 | 广东电网有限责任公司 | 一种无局放试验电源电路 |
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