一種用于晶閘管移相觸發的同步電路的制作方法
【專利摘要】一種用于晶閘管移相觸發的同步電路，交流電源電壓U1由PVin點及Pvgnd點經限流電阻R1輸入，所述限流電阻R1輸出連接精密電壓互感器PT1，精密電壓互感器PT1輸出經線性變換電路連接脈沖處理電路，所述線性變換電路包括采樣電阻R2、補償電容C1、運算放大器A1；所述脈沖處理電路包括比較器A2、電阻R43,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10,R11、電容C2，C3，C4、二極管D1。為數字晶閘管穩流調節系統提供可靠的電源同步信號及數據采集系統提供精密的測量信號，具有整個電路可靠性高、檢出能力強的特點。
【專利說明】
一種用于晶閘管移相觸發的同步電路
技術領域
[0001] 本實用新型涉及一種用于晶閘管移相觸發的同步電路。
【背景技術】
[0002] 在大型晶閘管整流設備中，采用移相控制調節的方式來調節輸出，在輸出電流很 大的情況下，比較小的相移將產生較大的輸出，例在輸出直流電流為IOKA的情況下1度的相 差可能會產生1000A的偏移，因此需要提供高可靠高精度的同步信號，在多機組并機、雙機 熱備用及更換移相觸發控制器的情況下，做到參數一致，以達到即插即用不需要調整的效 果。
[0003] 在傳統的晶閘管移相觸發設備中，同步電路通常由同步變壓器加上過零比較電路 構成或由二極管加光電隔離器構成。
[0004] 對于采用同步變壓器取同步信號的方式時，如果要減小最后輸出的同步信號的相 差，同步變壓器的體積相應會較大，不方便系統集成。且在更換后級設備后，通常由于器件 的差異性會產生一定的相差，通常大于100US。如要做到與更換前參數一致需要重新校調。
[0005] 采用光電隔離器取同步的方法，在輸入電壓從10%到200%內變化時，由于非線性元 件的存在，脈沖信號的移相較大，通常大于250uS，不適應于用于精密的控制系統。且由于半 導體器件工藝方面的原因很難將器件耐壓與隔離電壓做高。 【實用新型內容】
[0006] 本實用新型其目的就在于提供一種用于晶閘管移相觸發的同步電路，為數字晶閘 管穩流調節系統提供可靠的電源同步信號及數據采集系統提供精密的測量信號，具有整個 電路可靠性尚、檢出能力強的特點，
[0007] 實現上述目的而采取的技術方案，交流電源電壓Ul由PVin點及Pvgnd點經限流電 阻Rl輸入，其特征在于，所述限流電阻Rl輸出連接精密電壓互感器PTl，精密電壓互感器PTl 輸出經線性變換電路連接脈沖處理電路，所述線性變換電路包括采樣電阻R2、補償電容CU 運算放大器Al，精密電壓互感器PTl輸出端連接運算放大器Al，運算放大器ΑΓ'_"端與輸出 端之間并聯采樣電阻R2和補償電容Cl;所述脈沖處理電路包括比較器Α2、電阻R3，R4，R5， R6，R7，R8，R9，RlO，Rl 1、電容C2，C3，C4、二極管Dl，所述比較器A2設有2個，1個為過零比較電 路的比較器A2A，另1個為幅度比較電路的比較器A2B，比較器A2A 端經電阻R4連接運算放 大器Al輸出端，比較器A2A "+"端一路經電阻R6接地，比較器A2A "+"端另一路經電阻R9接比 較器A2A輸出端，比較器A2B"_"端一路經電阻R7接高電位+5v，比較器A2B"_"端另一路經并 聯電阻R8、電容C3后接電阻R3和電容C2的并聯一端，比較器A2B"+"端一路經電阻R5、電阻R3 和電容C2并聯的另一端、二極管Dl接運算放大器Al輸出端，比較器A2B"+"端另一路經電阻 RlO接比較器A2B輸出端，所述比較器A2A、比較器A2B輸出端連接后并聯電阻Rl 1、電容C4，電 阻Rl 1另一端接比較器A2A，電容C4另一端接地。
[0008] 有益效果
[0009] 與現有技術相比本實用新型具有以下優點；
[0010] 1)用高精度電壓測量PT取代同步變壓器，整個電路體積遠小于采用同步變壓器做 同步米集的方法；
[0011] 2)本實用新型電路抗沖擊與隔離能力取決于互感器的抗沖擊與隔離能
[0012]力，由于制造工藝的不同，材料的不同，互感器的抗沖擊與隔離能力，線性度，及相 位偏差等指標均尚于變壓器；
[0013] 3)在減小了材料耗費，減輕了重量，減小了體積的同時減小了不同個體之間的差 異，減小了相差，提高了采樣精度及增大了輸入電壓范圍，便于將其集成到晶閘管移相觸發 控制器里；
[0014] 4)可以很方便地將相關的參數在初始時校調一致，使更換后級設備時無需現場校 正，在雙機熱切換時輸出波動較小。
【附圖說明】
[0015] 下面結合附圖對本實用新型作進一步詳述。
[0016] 圖1為本實用新型結構原理示意框圖；
[0017] 圖2為本實用新型的電源同步電路原理示意圖。
【具體實施方式】
[00?8] 本裝置交流電源電壓U1由PVi η點及Pvgnd點經限流電阻R1輸入，如圖1所示，所述 限流電阻R1輸出連接精密電壓互感器PT 1，精密電壓互感器PT 1輸出經線性變換電路連接脈 沖處理電路，所述線性變換電路包括采樣電阻R2、補償電容Cl、運算放大器Al，精密電壓互 感器PTl輸出端連接運算放大器A1，運算放大器ΑΓ-"端與輸出端之間并聯采樣電阻R2和補 償電容Cl;所述脈沖處理電路包括比較器A2、電阻R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9，Rl0，Rl 1、電容 C2，C3，C4、二極管Dl，如圖2所示，所述比較器A2設有2個，1個為過零比較電路的比較器A2A， 另1個為幅度比較電路的比較器A2B，比較器A2A 端經電阻R4連接運算放大器Al輸出端， 比較器A2A "+"端一路經電阻R6接地，比較器A2A "+"端另一路經電阻R9接比較器A2A輸出端， 比較器A2B 端一路經電阻R7接高電位+5v，比較器A2B 端另一路經并聯電阻R8、電容C3 后接電阻R3和電容C2的并聯一端，比較器A2B"+"端一路經電阻R5、電阻R3和電容C2并聯的 另一端、二極管Dl接運算放大器Al輸出端，比較器A2B"+"端另一路經電阻RlO接比較器A2B 輸出端，所述比較器A2A、比較器A2B輸出端連接后并聯電阻R11、電容C4,電阻Rll另一端接 比較器A2A，電容C4另一端接地。
[0019] 所述限流電阻Rl采用1%精度的金屬膜電阻，精密電壓互感器PTl采用1000:1000變 比、精度等級為0.1級的互感器，采樣電阻R2采用1%精度的金屬膜電阻，補償電容Cl采用聚 丙乙稀電容，運算放大器Al采用高精度的運放0P07。
[0020] 所述線性變換電路在輸入電壓從10%到200%內變化，其輸出的信號U2非線性度小 于0.2%，相移變化小于10'，輸入/輸出信號隔離度大于1500V。
[0021] 本實用新型包括限流電阻RU精密電壓互感器PT1、采樣電阻R2、補償電容CU運算 放大器Al及脈沖處理電路。交流電源電壓Ul由PVin點及PVgnd點經限流電阻Rl，精密電壓互 感器PTl輸入，由線性變換部分進行變換，輸出信號U2,變換后的信號U2由脈沖處理電路進 行過零比較及幅值比較，從脈沖處理電路輸出同步信號ut。
[0022] 1.線性變換部分:包括限流電阻Rl、精密電壓互感器PTl、采樣電阻R2、補償電容 Cl、運算放大器Al及脈沖處理電路。交流電源電壓Ul由PVin點及Pvgnd點經限流電阻Rl，精 密電壓互感器PTl輸入，由采樣電阻R2、補償電容CU運算放大器Al進行線性變換，輸出信號 U2,變換后的信號U2由脈沖處理電路進行過零比較及幅值比較，從脈沖處理電路輸出同步 信號Ut，在輸入電壓從限幅值Ux到200%內變化。其輸出的同步信號相移變化小于10uS。
[0023] 所述元件限流電阻Rl，精密電壓互感器PTl，采樣電阻R2,補償電容Cl，運算放大器 Al組成的高精度比例變換電路。在輸入電壓從10%到200%內變化。其輸出的信號U2非線性度 小于0.2%，相移變化小于10'。輸入/輸出信號隔離度大于1500V。
[0024] 2.脈沖處理電路，能夠對輸入信號U2進行過零比較，具有幅度比較電路，在幅度低 于設定值時能夠關斷同步信號Ut的輸出。
[0025]如圖2所示，本實用新型用于晶閘管移相觸發的新型同步電路，包括限流電阻R1、 精密電壓互感器PTl、采樣電阻R2、補償電容CU運算放大器Al及脈沖處理電路。
[0026] 交流電源電壓Ul由PVin點及Pvgnd點經限流電阻Rl，精密電壓互感器PTl輸入，由 采樣電阻R2、補償電容C1、運算放大器Al進行線性變換，輸出信號U2,變換后的信號U2由脈 沖處理電路進行過零比較及幅值比較，從脈沖處理電路輸出同步信號Ut，在輸入電壓從限 幅值Ux到200%內變化。其輸出的同步信號相移變化小于I OuS。
[0027] 所述元件限流電阻Rl采用1%精度的金屬膜電阻，精密電壓互感器PTl采用1000: 1000變比、精度等級為0.1級的互感器，采樣電阻R2采用1%精度的金屬膜電阻，補償電容Cl 采用聚丙乙稀電容，運算放大器Al采用高精度運放0P07組成的高精度比例變換電路。在輸 入電壓從10%到200%內變化。其輸出的信號U2非線性度小于0.2%，相移變化小于10 '。輸入/ 輸出信號隔離度大于1500V。
[0028]脈沖處理電路，能夠對輸入信號U2進行過零比較，具有幅度比較電路，在幅度低于 設定值時能夠關斷同步信號Ut的輸出。
[0029] 如圖2所示，比較器A2、電阻R43，R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10，Rll、igC2，C3，C4、： 極管D1構成了脈沖處理電路。
[0030] 比較器A2A、電阻R4、電阻R6、電阻Rll、電容C4構成過零比較電路。外部輸入電源電 壓Ul經變換后的電壓信號U2同零電位進行比較，并產生同步信號輸出。
[0031] 比較器A2B、二極管D1、電阻1?3，1?5，1?7，1?8，1?10、電容02,03,04構成幅度比較電路， 當U2經二極管Dl半波整后電壓U3,與電阻R7，R8組成的分壓Uxl進行比較，當U3低于Uxl時， 比較器將輸出拉低，當輸入信號U3高于Uxl，輸出重新拉高。
[0032] 限幅值Ux可以由以下方式計算出來
[0033] 設電壓互感器變比為1000:1000
[0035]改變R8的值可改變限幅值的大小。
[0036]改變Cl的值可以改變相移的大小。
【主權項】
1. 一種用于晶閘管移相觸發的同步電路，交流電源電壓Ul由PVin點及Pvgnd點經限流 電阻Rl輸入，其特征在于，所述限流電阻Rl輸出連接精密電壓互感器PTl，精密電壓互感器 PTl輸出經線性變換電路連接脈沖處理電路，所述線性變換電路包括采樣電阻R2、補償電容 C1、運算放大器A1，精密電壓互感器PTl輸出端連接運算放大器A1，運算放大器ΑΓ-"端與輸 出端之間并聯采樣電阻R2和補償電容Cl;所述脈沖處理電路包括比較器A2、電阻R3，R4，R5， R6，R7，R8，R9，RlO，Rl 1、電容C2，C3，C4、二極管Dl，所述比較器A2設有2個，1個為過零比較電 路的比較器A2A，另1個為幅度比較電路的比較器A2B，比較器A2A 端經電阻R4連接運算放 大器Al輸出端，比較器A2A "+"端一路經電阻R6接地，比較器A2A "+"端另一路經電阻R9接比 較器A2A輸出端，比較器A2B"_"端一路經電阻R7接高電位+5v，比較器A2B"_"端另一路經并 聯電阻R8、電容C3后接電阻R3和電容C2的并聯一端，比較器A2B"+"端一路經電阻R5、電阻R3 和電容C2并聯的另一端、二極管Dl接運算放大器Al輸出端，比較器A2B"+"端另一路經電阻 RlO接比較器A2B輸出端，所述比較器A2A、比較器A2B輸出端連接后并聯電阻Rl 1、電容C4，電 阻Rl 1另一端接比較器A2A，電容C4另一端接地。2. 根據權利要求1所述的一種用于晶閘管移相觸發的同步電路，其特征在于，所述限流 電阻Rl采用1%精度的金屬膜電阻，精密電壓互感器PTl采用1000:1000變比、精度等級為0.1 級的互感器，采樣電阻R2采用1%精度的金屬膜電阻，補償電容Cl采用聚丙乙稀電容，運算放 大器Al采用高精度的運放0P07。3. 根據權利要求1或2所述的一種用于晶閘管移相觸發的同步電路，其特征在于，所述 線性變換電路在輸入電壓從10%到200%內變化，其輸出的信號U2非線性度小于0.2%，相移變 化小于10'，輸入/輸出信號隔離度大于1500V。
【文檔編號】H02M1/06GK205490103SQ201521006418
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月8日
【發明人】何德, 曾廣俊, 羅明陽, 趙劍鋒
【申請人】九江賽晶科技股份有限公司