專利名稱：一種在線兩路溫度檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子技術在大功率晶閘管變流應用技術領域，特別是提供了一種 在線兩路溫度檢測裝置。它針對強制風冷晶閘管變流裝置正常工作時需要隨時檢測散 熱器的溫度而研制，是一種溫度檢測電路。屬于3L型大功率晶閘管變流裝置的配套產口叩o背景技術在大功率晶閘管變流裝置中，晶閘管散熱器上的溫度是晶閘管正常工作的重要條 件之一，晶閘管散熱器的溫度是否在額定值以下將對晶閘管電流通過能力產生重大影 .響。晶閘管工作時對管殼溫度要求非常嚴格，當晶閘管管殼溫度超過額定值時，晶閘 管將被迫降檔使用。長時間超過額定值將使晶閘管永久損壞，至使晶閘管變流裝置無 法正常工作。溫度檢測裝置用于在線檢測晶閘管散熱器的溫度，'控制裝置，隨時采集 溫度檢測裝置的輸出信號，當晶閘管散熱器的溫度超過額定值時，將不允許晶閘管整 流裝置工作。溫度檢測元件使用溫度傳感器，溫度傳感器通常被安裝在散熱器上。由 于大功率晶閘管變流裝置大都使用平板型晶閘管，散熱器與晶閘管的陰陽極直接連接，致使晶閘管散熱器上帶有很高的電壓。溫度傳感器上也就帶有高電壓。如果這個高電 壓通過溫度檢測裝置進入低壓回路，將造成低壓回路中的設備損壞。如何防止此高電 壓通過溫度檢測裝置進入低壓回路是本實用新型研制的重點之一。這個裝置在大功率 晶閘管變流裝置中非常重要。傳統(tǒng)的溫度檢測方法有很多種，但都存在一個共同的問題，那就是隔離電壓太低， 不能有效的防止高電壓通過溫度檢測裝置進入低壓回路。無法滿足3L型大功率晶閘管 變流裝置對隔離電壓的要求。 發(fā)明內容本實用新型目的在于提供一種在線兩路溫度檢測裝置，具有在強電磁干擾、高電壓 環(huán)境下，在線檢測晶閘管散熱器溫度。并能有效的阻止高電壓通過溫度檢測裝置進入 低壓回路。本實用新型包括第一路溫度檢測電路、第二路溫度檢測電路、電源隔離單元、 高壓側穩(wěn)壓單元。第一路溫度檢測電路由溫度檢測單元、信號隔離單元信號輸出單元 組成。第二路溫度檢測電路由溫度檢測單元、信號隔離單元信號輸出單元組成。見圖1， 圖1是溫度檢測裝置電路原理圖。第一路溫度檢測電路溫度檢測單元l的電壓輸出端Vol連接到信號隔離單元的 電阻R2上。信號隔離單元的電壓輸出端Vo3連接到信號輸出單元的集成驅動芯片U4A 的1號腳上。集成驅動芯片U4A的16號腳連接到繼電器J1A上。4第二路溫度檢測電路溫度檢測單元的電壓輸出端V02連接到信號隔離單元(4)
的電阻R4上。信號隔離單元的電壓輸出端Vo4連接到信號輸出單元的集成驅動芯片U4B 的2號腳上。集成驅動芯片U4B的15號腳連接到繼電器J2A上。
電源隔離單元的電壓輸出端L14V、 N14V連接到高壓側穩(wěn)壓電源單元的二極管D1、 D2的陽極。高壓側穩(wěn)壓單元的電壓輸出是P12。
溫度檢測單元單獨由一個溫度傳感器WD1組成，見圖1。其作用是將晶閘管散熱 器上的溫度信號轉換為電壓信號。電壓輸出Voi連接到信號隔離單元的電阻R2上。
信號隔離單元由高隔離電壓光耦合器U2，電阻R2、 R3、 R6組成，見圖1。其作用 是將電壓Voi與信號輸出單元隔離，防止高電壓通過溫度檢測裝置進入低壓回路。電 阻R2連接高隔離電壓光耦合器U2的2號腳。高隔離電壓光耦合器U2的3號腳連接電 阻R3。 R3連接電阻R6。電阻R6上的電壓是Vo3。由溫度檢測單元發(fā)出的電壓信號Voi 被送至高隔離電壓光耦合器U2的輸入端，經(jīng)高隔離電壓光耦合器U2隔離的電壓信號 是Vo3。電壓輸出Vo3連接到信號輸出單元的集成驅動芯片U4A的1號腳上。
信號輸出單元由集成驅動芯片U4A，繼電器Jl組成。其作用是將設定好的溫度信 號Vo3輸出到'控制裝置'，以控制晶閘管整流裝置的工作。集成驅動芯片U4A的16 號腳連接繼電器J1A。 J1B是溫度檢測裝置的第一路輸出。
溫度檢測單元單獨由一個溫度傳感器WD2組成，見圖1。其作用是將晶閘管散熱 器上的溫度信號轉換為電壓信號。電壓輸出Vo2連接到信號隔離單元的電阻R4上。
信號隔離單元由高隔離電壓光耦合器U3，電阻R4、 R5、 R7組成，見圖1。其作用 是將電壓V02與信號輸出單元隔離，防止高電壓通過溫度檢測裝置進入低壓回路。電阻 R4連接高隔離電壓光耦合器U3的2號腳。高隔離電壓光耦合器U3的3號腳連接電阻 R5。 R5連接電阻R7。電阻R7上的電壓是Vo4。由溫度檢測單元發(fā)出的電壓信號Vo2被 送至高隔離電壓光耦合器U3的輸入端，經(jīng)高隔離電壓光耦合器U3隔離的電壓信號是 Vo4。電壓輸出Vo4連接到信號輸出單元的集成驅動芯片U4B的2號腳上。
信號輸出單元由集成驅動芯片U4B，繼電器J2組成。其作用是將設定好的溫度信 號Vo4輸出到'控制裝置'，以控制晶閘管整流裝置的工作。集成驅動芯片U4B的15 號腳連接繼電器J2A。 J2B是溫度檢測裝置的第二路輸出。
電源隔離單元單獨由一個高隔離電壓電源變壓器T1組成，見圖l。其作用是防止 高電壓通過變壓器T1進入220V交流電源系統(tǒng)。電壓輸出L14V、 N14V連接到高壓側穩(wěn) 壓電源單元的二極管D1、 D2的陽極。
高壓側穩(wěn)壓單元由二極管Dl-4，電容C1-3，電阻R1，三端穩(wěn)壓器U1組成，見圖1。 其作用是產生一個穩(wěn)定的12V直流電壓。二極管Dl連接D3, D2連接D4組成整流橋后 連接電容C1、 C3。 C3連接三端穩(wěn)壓器U1的1號腳。三端穩(wěn)壓器U1的3號腳連接電容 C2和電阻R1。電壓輸出是P12。
本實用新型的優(yōu)點在于
雙電源供電，高壓側電源與低壓側電源分開；采用了高隔離電壓電源變壓器T1，使高電壓與220V交流電源隔離；采用了兩路溫度檢測，應用更加靈活。采用了高隔離
電壓光耦合器，防止高電壓通過溫度檢測裝置進入低壓回路


. 圖1為溫度檢測裝置電路原理圖。其中，溫度檢測單元1、溫度檢測單元2、信號 隔離單元3、信號隔離單元4、信號輸出單元5、信號輸出單元、電源隔離單元7、高 壓側穩(wěn)壓單元8。
具體實施方式

下面結合圖1對溫度檢測裝置進行詳細描述。
根據(jù)圖1可知本實用新型包括電源隔離單元7、高壓側穩(wěn)壓單元8。第一路溫度檢 測電路由溫度檢測單元1、信號隔離單元3信號輸出單元5組成。第二路溫度檢測電路 由溫度檢測單元2、信號隔離單元4信號輸出單元6組成。交流220V電源接至電源隔 離單元7的高隔離電壓電源變壓器Tl輸入端，高隔離電壓電源變壓器Tl的輸出接至 高壓側穩(wěn)壓電源單元8的二極管Dl、 D2的陽極。經(jīng)過三端穩(wěn)壓器Ul穩(wěn)壓后產生12V 直流電壓P12。 P12分別接至溫度檢測單元1的溫度傳感器WD1和溫度檢測單元2的溫 度傳感器WD2，溫度傳感器WD1和溫度傳感器WD2的另一端通過電阻R2、 R4分別接至 高隔離電壓光耦合器U2和U3的2號腳。由于溫度傳感器安裝在晶閘管散熱器上，散 熱器上又帶有很高的電壓，使得由溫度傳感器WD1和溫度傳感器TO2產生的電壓Voi、 Vo2可能帶有高電壓。為防止高電壓通過溫度檢測裝置進入低壓回路，需要對電壓Voi、 Vo2進行隔離。在此高隔離電壓光耦合器U2和U3起隔離電壓作用。高隔離電壓光耦合 器U2和U3的輸出端3號腳經(jīng)電阻分壓后產生的電壓Vo3、 Vo4分別接至集成驅動芯片 U4A和U4B,集成驅動芯片U4A和U4B的輸出分別接至繼電器J1A和J2A,繼電器的輸 出J1B和J2B接至'控制裝置，以控制晶閘管整流裝置的工作。繼電器的輸出J1B和 J2B是溫度檢測器的輸出。
高隔離電壓電源變壓器T1的作用是隔離散熱器上的高電壓，使之不能被引到交流 220V電源系統(tǒng)中。高隔離電壓光耦合器的作用是隔離散熱器上的高電壓，防止高電壓 通過溫度檢測裝置進入低壓回路。
雙路溫度檢測電路使用兩路電源供電，高壓側用P12供電，低壓側用P24供電， 兩路電源相互獨立。
本實用新型中的高隔離電壓電源變壓器選用一二次絕緣電壓10.KV以上的變壓器， 高隔離電壓光耦合器選用G0133，集成驅動芯片選用ULN2004，其它元器件選用通用元 件即可。
權利要求1.一種在線兩路溫度檢測裝置，包括第一路溫度檢測電路、第二路溫度檢測電路、電源隔離單元(7)、高壓側穩(wěn)壓單元(8)；其特征在于，第一路溫度檢測電路由溫度檢測單元(1)、信號隔離單元(3)、信號輸出單元(5)組成；第二路溫度檢測電路由溫度檢測單元(2)、信號隔離單元(4)、信號輸出單元(6)組成；第一路溫度檢測電路溫度檢測單元(1)的電壓輸出端Vo1連接到信號隔離單元(3)的電阻R2上；信號隔離單元(3)的電壓輸出端Vo3連接到信號輸出單元(5)的集成驅動芯片U4A的1號腳上；集成驅動芯片U4A的16號腳連接到繼電器J1A上；第二路溫度檢測電路溫度檢測單元(2)的電壓輸出端Vo2連接到信號隔離單元(4)的電阻R4上；信號隔離單元(4)的電壓輸出端Vo4連接到信號輸出單元(6)的集成驅動芯片U4B的2號腳上；集成驅動芯片U4B的15號腳連接到繼電器J2A上；電源隔離單元(7)的電壓輸出端L14V、N14V連接到高壓側穩(wěn)壓電源單元(8)的二極管D1、D2的陽極。
2、 根據(jù)權利要求1所述的在線兩路溫度檢測裝置，其特征在于，溫度檢測單元(1) 單獨由一個溫度傳感器WD1組成，電壓輸出Voi連接到信號隔離單元(3)的電 阻R2上。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的在線兩路溫度檢測裝置，其特征在于，信號隔離 單元(3)由高隔離電壓光耦合器U2，電阻R2、 R3、 R6組成，電阻R2連接高隔離電 壓光耦合器U2的2號腳，高隔離電壓光耦合器U2的3號腳連接電阻R3， R3連接電 阻R6。
4、 根據(jù)權利要求1所述的在線兩路溫度檢測裝置，其特征在于，信號輸出單元 (5)由集成驅動芯片U4A，繼電器J1組成。
5、 根據(jù)權利要求1所述的在線兩路溫度檢測裝置，其特征在于，溫度檢測單元(2) 單獨由一個溫度傳感器WD2組成。
6、 根據(jù)權利要求1所述的在線兩路溫度檢測裝置其特征在于，信號隔離單元 (4)由高隔離電壓光耦合器U3，電阻R4、 R5、 R7組成；電阻R4連接高隔離電壓光耦合器U3的2號腳，高隔離電壓光耦合器U3的3號腳連接電阻R5， R5連接電阻R7。
7、 根據(jù)權利要求1或2所述的在線兩路溫度檢測裝置，其特征在于，信號輸出單元(6)由集成驅動芯片U4B，繼電器J2組成。
8、 根據(jù)權利要求1所述的在線兩路溫度檢測裝置，其特征在于，電源隔離單元 (7)單獨由一個高隔離電壓電源變壓器T1組成。
9、 根據(jù)權利要求1所述的在線兩路溫度檢測裝置，其特征在于，高壓側穩(wěn)壓單 元(8)由二極管D1-4,電容Cl-3，電阻Rl，三端穩(wěn)壓器Ul組成；二極管Dl連接D3， D2 連接D4組成整流橋后連接電容C1、 C3; C3連接三端穩(wěn)壓器U1的1號腳；三端穩(wěn)壓 器U1的3號腳連接電容C2和電阻R1。
專利摘要一種在線兩路溫度檢測裝置，屬于電子技術在大功率晶閘管變流應用技術領域。包括第一路溫度檢測電路、第二路溫度檢測電路、電源隔離單元、高壓側穩(wěn)壓單元。第一路溫度檢測電路由溫度檢測單元、信號隔離單元信號輸出單元組成。第二路溫度檢測電路由溫度檢測單元、信號隔離單元信號輸出單元組成。優(yōu)點在于，具有在強電磁干擾、高電壓環(huán)境下，在線檢測晶閘管散熱器溫度。并能有效的阻止高電壓通過溫度檢測裝置進入低壓回路。
文檔編號G01R15/22GK201413202SQ20092010859
公開日2010年2月24日 申請日期2009年6月10日 優(yōu)先權日2009年6月10日
發(fā)明者丁曉雷, 皓 王 申請人:北京鋼研新冶電氣股份有限公司