高壓晶閘管閥組故障檢測(cè)電路的制作方法
【專利摘要】高壓晶閘管閥組故障檢測(cè)電路，涉及晶閘管故障檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。解決了現(xiàn)有晶閘管閥組檢測(cè)電路存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易操作和反應(yīng)速度慢的問(wèn)題。所述故障檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比較器工作于高壓一次回路中，檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)簡(jiǎn)單處理用光纖傳到低壓側(cè)進(jìn)行投切控制和故障處理，當(dāng)其中的一個(gè)晶閘管擊穿后，它所在的那節(jié)阻抗接近純阻性，其相位比正常的那節(jié)滯后近90度，當(dāng)兩個(gè)晶閘管同時(shí)擊穿時(shí)，多諧振蕩器沒(méi)有輸出，這和閥組投入使用時(shí)的情況一致，利用所述故障檢測(cè)電路對(duì)每?jī)蓚€(gè)晶閘管進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)電路的輸出進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果通過(guò)發(fā)光二極管在板上直接顯示，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓晶閘管閥組的故障檢測(cè)。本實(shí)用新型適用于對(duì)晶閘管閥組進(jìn)行故障檢測(cè)。
【專利說(shuō)明】高壓晶閘管閥組故障檢測(cè)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及晶閘管故障檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]在高電壓大電流的電力電子領(lǐng)域，串聯(lián)閥組工作中，組內(nèi)器件的安全運(yùn)行直接影響閥組工作的可靠性。以晶閘管為例，由于受晶閘管耐壓等級(jí)的限制，在中高壓領(lǐng)域里，必須將多個(gè)晶閘管串聯(lián)使用。由于單只晶閘管損壞后常體現(xiàn)為短路特性，因而間接增加了組內(nèi)其余未損壞器件的受壓。當(dāng)組內(nèi)晶閘管損壞個(gè)數(shù)超過(guò)設(shè)計(jì)裕量時(shí)，如果閥組沒(méi)有及時(shí)從主回路中切除，易造成整個(gè)閥組的耐壓等級(jí)不足，全部擊穿。因而在晶閘管串聯(lián)閥組工作過(guò)程中，需要對(duì)晶閘管閥組進(jìn)行故障檢測(cè)是非常必要的，而目前檢測(cè)高壓晶閘管閥組的檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易操作，反應(yīng)速度慢。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有晶閘管閥組檢測(cè)電路存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易操作和反應(yīng)速度慢的問(wèn)題，提出了高壓晶閘管閥組故障檢測(cè)電路。
[0004]高壓晶閘管閥組故障檢測(cè)電路包括檢測(cè)電路和顯示電路，所述檢測(cè)電路包括:
[0005]第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一電容、第二電容、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第三運(yùn)算放大器、第一多諧振蕩器和第二多諧振蕩器，
[0006]第一電阻的一端與第一電容的一端連接于節(jié)點(diǎn)Cl,
[0007]第一電阻的另一端與第三電阻的一端連接，
[0008]第三電阻的另一端同時(shí)與第一二極管的陰極、第二二極管的陽(yáng)極、第二運(yùn)算放大器的一號(hào)輸入引腳和第二運(yùn)算放大器的一號(hào)輸入引腳連接，
[0009]第一電容的另一端與第二電阻的一端連接于節(jié)點(diǎn)COM,
[0010]第二電阻的另一端與第二電容的一端連接，
[0011]第二電容的另一端與第四電阻的一端連接于節(jié)點(diǎn)C2，
[0012]第四電阻的另一端同時(shí)與第三二極管的陽(yáng)極、第四二極管的陰極、第一運(yùn)算放大器的二號(hào)輸入引腳和第三運(yùn)算放大器的一號(hào)輸入引腳連接，
[0013]第一二極管的陽(yáng)極、第三二極管的陰極、第二二極管的陰極與第四二極管的陽(yáng)極連接于節(jié)點(diǎn)C0M，
[0014]第二運(yùn)算放大器的二號(hào)輸入引腳和第三運(yùn)算放大器的二號(hào)輸入引腳連接于節(jié)點(diǎn)COM,
[0015]節(jié)點(diǎn)COM接地，
[0016]第二運(yùn)算放大器的輸出引腳與第一多諧振蕩器的一號(hào)輸入引腳連接，
[0017]第三運(yùn)算放大器的輸出引腳與第二多諧振蕩器的一號(hào)輸入引腳連接，
[0018]第一運(yùn)算放大器的輸出引腳同時(shí)與第一多諧振蕩器的二號(hào)輸入引腳和第二多諧振蕩器的二號(hào)輸入引腳連接，
[0019]上述連接節(jié)點(diǎn)Cl、節(jié)點(diǎn)COM和節(jié)點(diǎn)C2為連接待測(cè)晶閘管的連接節(jié)點(diǎn)，
[0020]所述顯示電路包括上管顯示電路和下管顯示電路，且上管顯示電路與下管顯示電路的電路結(jié)構(gòu)相同，所述上管顯示電路包括:
[0021]第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第三電容、第五二極管、發(fā)光二極管、場(chǎng)效應(yīng)管和比較器，
[0022]第五電阻的一端與第一多諧振蕩器的輸出引腳連接，
[0023]第五電阻的另一端與場(chǎng)效應(yīng)管的G管腳連接，
[0024]場(chǎng)效應(yīng)管的S管腳接電源地，
[0025]場(chǎng)效應(yīng)管的D管腳同時(shí)與第六電阻的一端和第七電阻的一端連接，第五二極管與第七電阻并聯(lián)連接，并且該和第五二極管的陽(yáng)極與場(chǎng)效應(yīng)管的D管腳連接，
[0026]第六電阻的另一端連接電源VCC，
[0027]第七電阻的另一端同時(shí)與第三電容的一端和第八電阻的一端連接，
[0028]第三電容的另一端接電源地，
[0029]第八電阻的另一端與比較器的正相信號(hào)輸入引腳連接，
[0030]比較器的反相輸入引腳連接電源地，
[0031]比較器的輸出引腳與發(fā)光二極管的陰極連接，
[0032]發(fā)光二極管的陽(yáng)極與第九電阻的一端連接，
[0033]第九電阻的另一端連接電源VCC。
[0034]有益效果:本實(shí)用新型提出的高壓晶閘管閥組故障檢測(cè)電路，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比較器工作于高壓一次回路中，檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)簡(jiǎn)單處理用光纖傳到低壓側(cè)進(jìn)行投切控制和故障處理，靈活性和抗干擾性能非常強(qiáng)，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
[0035]高壓閥組中的兩個(gè)相鄰的兩個(gè)晶閘管，在閥組沒(méi)有投入時(shí)相當(dāng)于開(kāi)路狀態(tài)，每只晶閘管連同它的動(dòng)態(tài)均壓裝置相當(dāng)于一個(gè)個(gè)接近純?nèi)菪缘淖杩?，阻容元件一般可控制在I %以內(nèi)，這時(shí)的相位一致性很理想，正常時(shí)，如圖4所示，GZ、0UT_A和0UT_B的相位一致，OUTA和OUTB的輸出為零，當(dāng)其中的一個(gè)晶閘管(例如上管)擊穿后，它所在的那節(jié)阻抗接近純阻性，其相位比正常的那節(jié)滯后近90度，這時(shí)多諧振蕩器很容易分辨出來(lái)，如圖5所示。當(dāng)兩個(gè)晶閘管同時(shí)擊穿時(shí)，多諧振蕩器沒(méi)有輸出，這和閥組投入使用時(shí)的情況一致，利用本實(shí)用新型所提出的故障檢測(cè)電路對(duì)每?jī)蓚€(gè)晶閘管進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)電路的輸出進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果通過(guò)發(fā)光二極管在板上直接顯示，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓晶閘管閥組的故障檢測(cè)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]圖1為【具體實(shí)施方式】一所述的檢測(cè)電路的電路圖；
[0037]圖2為【具體實(shí)施方式】一所述的上管顯示電路的電路圖；
[0038]圖3為下管顯示電路的電路圖；
[0039]圖4為晶閘管閥組沒(méi)有投入時(shí)，檢測(cè)電路中GZ、0UT_A、0UT_B> OUTA和OUTB的輸出波形示意圖；
[0040]圖5為上管擊穿后，檢測(cè)電路中GZ、0UT_A、0UT_B> OUTA和OUTB的輸出波形示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0041]【具體實(shí)施方式】一、結(jié)合圖1-圖3說(shuō)明本【具體實(shí)施方式】，本【具體實(shí)施方式】所述的高壓晶閘管閥組故障檢測(cè)電路包括檢測(cè)電路和顯示電路，所述檢測(cè)電路包括:
[0042]第一電阻1、第二電阻3、第三電阻5、第四電阻6、第一電容2、第二電容4、第一二極管7、第二二極管8、第三二極管9、第四二極管10、第一運(yùn)算放大器11、第二運(yùn)算放大器12、第三運(yùn)算放大器13、第一多諧振蕩器14和第二多諧振蕩器15，
[0043]第一電阻I的一端與第一電容2的一端連接于節(jié)點(diǎn)Cl,
[0044]第一電阻I的另一端與第三電阻5的一端連接，
[0045]第三電阻5的另一端同時(shí)與第一二極管7的陰極、第二二極管8的陽(yáng)極、第二運(yùn)算放大器12的一號(hào)輸入引腳和第二運(yùn)算放大器12的一號(hào)輸入引腳連接，
[0046]第一電容2的另一端與第二電阻3的一端連接于節(jié)點(diǎn)COM,
[0047]第二電阻3的另一端與第二電容4的一端連接，
[0048]第二電容4的另一端與第四電阻6的一端連接于節(jié)點(diǎn)C2，
[0049]第四電阻6的另一端同時(shí)與第三二極管9的陽(yáng)極、第四二極管10的陰極、第一運(yùn)算放大器11的二號(hào)輸入引腳和第三運(yùn)算放大器13的一號(hào)輸入引腳連接，
[0050]第一二極管7的陽(yáng)極、第三二極管9的陰極、第二二極管8的陰極與第四二極管10的陽(yáng)極連接于節(jié)點(diǎn)C0M，
[0051]第二運(yùn)算放大器12的二號(hào)輸入引腳和第三運(yùn)算放大器13的二號(hào)輸入引腳連接于節(jié)點(diǎn)C0M，
[0052]節(jié)點(diǎn)COM接地，
[0053]第二運(yùn)算放大器12的輸出引腳與第一多諧振蕩器14的一號(hào)輸入引腳連接，
[0054]第三運(yùn)算放大器13的輸出引腳與第二多諧振蕩器15的一號(hào)輸入引腳連接，
[0055]第一運(yùn)算放大器11的輸出引腳同時(shí)與第一多諧振蕩器14的二號(hào)輸入引腳和第二多諧振蕩器15的二號(hào)輸入引腳連接，
[0056]上述連接節(jié)點(diǎn)Cl、節(jié)點(diǎn)COM和節(jié)點(diǎn)C2為連接待測(cè)晶閘管的連接節(jié)點(diǎn)，
[0057]所述顯示電路包括上管顯示電路和下管顯示電路，且上管顯示電路與下管顯示電路的電路結(jié)構(gòu)相同，所述上管顯示電路包括:
[0058]第五電阻16、第六電阻18、第七電阻20、第八電阻21、第九電阻25、第三電容22、第五二極管19、發(fā)光二極管24、場(chǎng)效應(yīng)管17和比較器23，
[0059]第五電阻16的一端與第一多諧振蕩器14的輸出引腳連接，
[0060]第五電阻16的另一端與場(chǎng)效應(yīng)管17的G管腳連接，
[0061]場(chǎng)效應(yīng)管17的S管腳接電源地，
[0062]場(chǎng)效應(yīng)管17的D管腳同時(shí)與第六電阻18的一端和第七電阻20的一端連接，第五二極管19與第七電阻20并聯(lián)連接，并且該和第五二極管19的陽(yáng)極與場(chǎng)效應(yīng)管17的D管腳連接，
[0063]第六電阻18的另一端連接電源VCC，
[0064]第七電阻20的另一端同時(shí)與第三電容22的一端和第八電阻21的一端連接，
[0065]第三電容22的另一端接電源地，
[0066]第八電阻21的另一端與比較器23的正相信號(hào)輸入引腳連接，
[0067]比較器23的反相輸入引腳連接電源地，
[0068]比較器23的輸出引腳與發(fā)光二極管24的陰極連接，
[0069]發(fā)光二極管24的陽(yáng)極與第九電阻25的一端連接，
[0070]第九電阻25的另一端連接電源VCC。
[0071]本實(shí)用新型提出的高壓晶閘管閥組故障檢測(cè)電路，比較器23工作于高壓一次回路中，檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)簡(jiǎn)單處理用光纖傳到低壓側(cè)進(jìn)行投切控制和故障處理，靈活性和抗干擾性能非常強(qiáng)，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
[0072]高壓閥組中的兩個(gè)相鄰的兩個(gè)晶閘管，在閥組沒(méi)有投入時(shí)相當(dāng)于開(kāi)路狀態(tài)，每只晶閘管連同它的動(dòng)態(tài)均壓裝置相當(dāng)于一個(gè)個(gè)接近純?nèi)菪缘淖杩?，阻容元件一般可控制?br> I%以內(nèi)，這時(shí)的相位一致性很理想，正常時(shí)，如圖4所示，GZ、0UT_A和0UT_B的相位一致，OUTA和OUTB的輸出為零，當(dāng)其中的一個(gè)晶閘管(例如上管)擊穿后，它所在的那節(jié)阻抗接近純阻性，其相位比正常的那節(jié)滯后近90度，這時(shí)多諧振蕩器很容易分辨出來(lái)，如圖5所示。當(dāng)兩個(gè)晶閘管同時(shí)擊穿時(shí)，多諧振蕩器沒(méi)有輸出，這和閥組投入使用時(shí)的情況一致，利用本實(shí)用新型所提出的故障檢測(cè)電路對(duì)每?jī)蓚€(gè)晶閘管進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)電路的輸出進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果通過(guò)發(fā)光二極管在板上直接顯示，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓晶閘管閥組的故障檢測(cè)。
[0073]在某些重要場(chǎng)合中，可以將62、0^'_八和0^'_8的輸出信號(hào)用光纖傳給05?或1?^，用處理器強(qiáng)大的計(jì)算功能來(lái)處理信號(hào)，并根據(jù)相位角計(jì)算出晶閘管擊穿程度，即擊穿后的阻值，將結(jié)果用圖示的方法通過(guò)LCD顯示屏進(jìn)行直觀的顯示。
[0074]本實(shí)用新型采用隔離供電方式工作，可采用低壓型或電流型，電壓性工作穩(wěn)定但對(duì)絕緣要求較高，成本較高，電流型變壓器制作簡(jiǎn)單、絕緣強(qiáng)度也容易做到，但是需要一個(gè)特殊電壓。
[0075]【具體實(shí)施方式】二、本【具體實(shí)施方式】與【具體實(shí)施方式】一所述的高壓晶閘管閥組故障檢測(cè)電路的區(qū)別在于，所述第一運(yùn)算放大器11、第二運(yùn)算放大器12和第三運(yùn)算放大器13均采用型號(hào)為L(zhǎng)M358的運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)。
[0076]【具體實(shí)施方式】三、本【具體實(shí)施方式】與【具體實(shí)施方式】一所述的高壓晶閘管閥組故障檢測(cè)電路的區(qū)別在于，所述第一多諧振蕩器14和第二多諧振蕩器15均采用型號(hào)為CD4070的多諧振蕩器實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.高壓晶閘管閥組故障檢測(cè)電路，其特征在于，它包括檢測(cè)電路和顯示電路，所述檢測(cè)電路包括: 第一電阻(I)、第二電阻(3)、第三電阻(5)、第四電阻(6)、第一電容(2)、第二電容(4)、第一二極管(7)、第二二極管(8)、第三二極管(9)、第四二極管(10)、第一運(yùn)算放大器(11)、第二運(yùn)算放大器(12)、第三運(yùn)算放大器(13)、第一多諧振蕩器(14)和第二多諧振蕩器(15), 第一電阻(I)的一端與第一電容(2)的一端連接于節(jié)點(diǎn)Cl, 第一電阻(I)的另一端與第三電阻(5)的一端連接， 第三電阻(5)的另一端同時(shí)與第一二極管(7)的陰極、第二二極管(8)的陽(yáng)極、第二運(yùn)算放大器(12)的一號(hào)輸入引腳和第二運(yùn)算放大器(12)的一號(hào)輸入引腳連接， 第一電容(2)的另一端與第二電阻(3)的一端連接于節(jié)點(diǎn)COM， 第二電阻(3)的另一端與第二電容(4)的一端連接， 第二電容(4)的另一端與第四電阻(6)的一端連接于節(jié)點(diǎn)C2， 第四電阻(6)的另一端同時(shí)與第三二極管(9)的陽(yáng)極、第四二極管(10)的陰極、第一運(yùn)算放大器(11)的二號(hào)輸入引腳和第三運(yùn)算放大器(13)的一號(hào)輸入引腳連接，第一二極管(7)的陽(yáng)極、第三二極管(9)的陰極、第二二極管(8)的陰極與第四二極管(10)的陽(yáng)極連接于節(jié)點(diǎn)COM， 第二運(yùn)算放大器(12)的二號(hào)輸入引腳和第三運(yùn)算放大器(13)的二號(hào)輸入引腳連接于節(jié)點(diǎn)COM， 節(jié)點(diǎn)COM接地， 第二運(yùn)算放大器(12)的輸出引腳與第一多諧振蕩器(14)的一號(hào)輸入引腳連接， 第三運(yùn)算放大器(13)的輸出引腳與第二多諧振蕩器(15)的一號(hào)輸入引腳連接， 第一運(yùn)算放大器(11)的輸出引腳同時(shí)與第一多諧振蕩器(14)的二號(hào)輸入引腳和第二多諧振蕩器(15)的二號(hào)輸入引腳連接， 上述連接節(jié)點(diǎn)Cl、節(jié)點(diǎn)COM和節(jié)點(diǎn)C2為連接待測(cè)晶閘管的連接節(jié)點(diǎn)， 所述顯示電路包括上管顯示電路和下管顯示電路，且上管顯示電路與下管顯示電路的電路結(jié)構(gòu)相同，所述上管顯示電路包括: 第五電阻(16)、第六電阻(18)、第七電阻(20)、第八電阻(21)、第九電阻(25)、第三電容(22)、第五二極管(19)、發(fā)光二極管(24)、場(chǎng)效應(yīng)管(17)和比較器(23)， 第五電阻(16)的一端與第一多諧振蕩器(14)的輸出引腳連接， 第五電阻(16)的另一端與場(chǎng)效應(yīng)管(17)的G管腳連接， 場(chǎng)效應(yīng)管(17)的S管腳接電源地， 場(chǎng)效應(yīng)管(17)的D管腳同時(shí)與第六電阻(18)的一端和第七電阻(20)的一端連接，第五二極管(19)與第七電阻(20)并聯(lián)連接，并且該和第五二極管(19)的陽(yáng)極與場(chǎng)效應(yīng)管(17)的D管腳連接， 第六電阻(18)的另一端連接電源VCC， 第七電阻(20)的另一端同時(shí)與第三電容(22)的一端和第八電阻(21)的一端連接， 第三電容(22)的另一端接電源地， 第八電阻(21)的另一端與比較器(23)的正相信號(hào)輸入引腳連接， 比較器(23)的反相輸入引腳連接電源地， 比較器(23)的輸出引腳與發(fā)光二極管(24)的陰極連接， 發(fā)光二極管(24)的陽(yáng)極與第九電阻(25)的一端連接， 第九電阻(25)的另一端連接電源VCC。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓晶閘管閥組故障檢測(cè)電路，其特征在于，所述第一運(yùn)算放大器(11)、第二運(yùn)算放大器(12)和第三運(yùn)算放大器(13)均采用型號(hào)為L(zhǎng)M358的運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓晶閘管閥組故障檢測(cè)電路，其特征在于，所述第一多諧振蕩器(14)和第二多諧振蕩器(15)均采用型號(hào)為CD4070的多諧振蕩器實(shí)現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK204008981SQ201420474547
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】黃希春, 何瑞峰, 周維來(lái), 何崇飛 申請(qǐng)人:哈爾濱同為電氣股份有限公司