專利名稱：用于高壓晶閘管閥串觸發(fā)的脈沖驅(qū)動(dòng)數(shù)字邏輯電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用于電網(wǎng)及電力系統(tǒng)中的晶閘管閥，特別是指對(duì)用于高壓晶閘管閥串觸發(fā)的脈沖驅(qū)動(dòng)數(shù)字邏輯電路的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
近年來在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中大量用到晶閘管軟并網(wǎng)裝 置以及靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，晶閘管作為其中的核心電力電子器件，對(duì)晶閘管的觸發(fā)保護(hù)技術(shù)構(gòu)成了這類電力電子裝置的核心技術(shù)。高壓晶閘管閥串觸發(fā)的脈沖驅(qū)動(dòng)數(shù)字邏輯電路的作用是(I)將輸入的單脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為適用于脈沖變壓器隔離式的大功率晶閘管閥串觸發(fā)的作用時(shí)間相等的高頻觸發(fā)與去磁脈沖列信號(hào)。(2)在上述成對(duì)的高頻觸發(fā)與去磁脈沖列信號(hào)間，加入死區(qū)控制時(shí)間，以保證所驅(qū)動(dòng)的橋式功放電路的上下橋臂其中一個(gè)可靠關(guān)斷后再控制另一個(gè)導(dǎo)通。(3)在輸出上述脈沖列信號(hào)時(shí)，定時(shí)對(duì)功放電路的觸發(fā)脈沖列及去磁脈沖列輸出電流進(jìn)行采樣檢測(cè)，并與本電路輸出的脈沖波型進(jìn)行比較，以判斷輸出回路中是否發(fā)生故障。(4)若檢測(cè)到輸出回路中發(fā)生故障，將此故障狀態(tài)鎖存，并置位接往主控制系統(tǒng)的故障狀態(tài)信號(hào)，以便主控制系統(tǒng)作后續(xù)處理。(5)已鎖存了故障狀態(tài)時(shí)，若檢測(cè)到輸出回路恢復(fù)正常，或是收到故障清除信號(hào)時(shí)，清除已鎖存的故障狀態(tài)，并復(fù)位接往主控制系統(tǒng)的故障狀態(tài)信號(hào)。目前的一種用于高壓晶閘管閥串觸發(fā)的脈沖驅(qū)動(dòng)數(shù)字邏輯電路的結(jié)構(gòu)參見圖I。它由晶振U1、正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元和反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元組成。正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元由第六非門U4’第一分頻器U2、第一非門U6和第一與門U8組成。第一分頻器U2的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第六非門U4，的輸入端與正串觸發(fā)脈沖輸入端PIN連接，第六非門U4’的輸出端與第一分頻器U2的清零端CLR連接，第一非門U6的輸入端與第一分頻器U2的第四輸出端Q4連接,該第四輸出端Q4輸出256分頻的時(shí)鐘信號(hào)，第一非門U6的輸出端與第一與門U8的第一輸入端連接，第一與門U8的第二輸入端與正串觸發(fā)脈沖輸入端PIN連接，第一分頻器U2的第四輸出端Q4構(gòu)成正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元的正串去磁脈沖列輸出端roo，第一與門U8的輸出端構(gòu)成正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元的正串觸發(fā)脈沖列輸出端PTO。反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元由第七非門邪’、第二分頻器仍、第二非門U7和第二與門U9組成。第二分頻器U3的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第七非門U5’的輸入端與反串觸發(fā)脈沖輸入端NIN連接，第七非門U5’的輸出端與第二分頻器U3的清零端CLR連接，第二非門U7的輸入端與第二分頻器U3的第四輸出端Q4連接，該第四輸出端Q4輸出256分頻的時(shí)鐘信號(hào)，第二非門U7的輸出端與第二與門U9的第一輸入端連接，第二與門U9的第二輸入端與反串觸發(fā)脈沖輸入端NIN連接，第二分頻器U3的第四輸出端Q4構(gòu)成反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元的反串去磁脈沖列輸出端NDO，第二與門U9的輸出端構(gòu)成反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元的反串觸發(fā)脈沖列輸出端ΝΤΟ。其工作原理是當(dāng)沒有輸入信號(hào)即正串觸發(fā)脈沖輸入端PIN、反串觸發(fā)脈沖輸入端NIN為低電平時(shí)，第一與門U8的輸出端即正串觸發(fā)脈沖列輸出端PTO輸出低電平；第二與門U9的輸出端即反串觸發(fā)脈沖列輸出端NTO輸出低電平；第一分頻器U2及第二分頻器U3的清零端為高電平，其第四輸出端Q4為低電平，因此正串去磁脈沖列輸出端roo、反串去磁脈沖列輸出端NDO輸出低電平。當(dāng)有正串觸發(fā)脈沖信號(hào)輸入時(shí)，在正串觸發(fā)脈沖輸入端PIN由低電平 變?yōu)楦唠娖胶?，第一分頻器U2的清零端變?yōu)榈碗娖剑谝环诸l器U2開始工作，其第四輸出端Q4輸出256分頻的時(shí)鐘信號(hào)，初始輸出值為低電平，因此正串去磁脈沖列輸出端PDO初始輸出值為低電平，正串觸發(fā)脈沖列輸出端PTO初始輸出值為高電平。在正串觸發(fā)脈沖輸入端PIN保持高電平期間，正串觸發(fā)脈沖列輸出端PTO與正串去磁脈沖列輸出端PDO輸出相位互差180度，頻率為晶振頻率的1/256的脈沖列信號(hào)。當(dāng)正串觸發(fā)脈沖輸入端PIN恢復(fù)為低電平時(shí)，正串觸發(fā)脈沖列輸出端PTO與正串去磁脈沖列輸出端PDO都恢復(fù)為低電平輸出狀態(tài)。當(dāng)有反串觸發(fā)脈沖信號(hào)輸入時(shí)，在反串觸發(fā)脈沖輸入端NIN由低電平變?yōu)楦唠娖胶?，第二分頻器U3的清零端變?yōu)榈碗娖剑诙诸l器U3開始工作，其第四輸出端Q4輸出256分頻的時(shí)鐘信號(hào)，初始輸出值為低電平，因此反串去磁脈沖列輸出端NDO初始輸出值為低電平，反串觸發(fā)脈沖列輸出端NTO初始輸出值為高電平。在反串觸發(fā)脈沖輸入端NIN保持高電平期間，反串觸發(fā)脈沖列輸出端NTO與反串去磁脈沖列輸出端NDO輸出相位互差180度，頻率為晶振頻率的1/256的脈沖列信號(hào)。當(dāng)反串觸發(fā)脈沖輸入端NIN恢復(fù)為低電平時(shí)，反串觸發(fā)脈沖列輸出端NTO與反串去磁脈沖列輸出端NDO都恢復(fù)為低電平輸出狀態(tài)。其缺點(diǎn)是(I)此電路對(duì)前級(jí)電路輸出信號(hào)要求苛刻要求前級(jí)電路輸出接往正串觸發(fā)脈沖輸入端PIN及反串觸發(fā)脈沖輸入端NIN的信號(hào)頻率為本電路晶振頻率的1/256的整數(shù)倍，否則會(huì)造成觸發(fā)脈沖與去磁脈沖作用時(shí)間不相等進(jìn)而引起后級(jí)功放電路輸出驅(qū)動(dòng)的脈沖變壓器直流偏磁。而前級(jí)電路實(shí)際上是不可能準(zhǔn)確得知本電路晶振工作頻率的。(2)此電路的輸出信號(hào)正串觸發(fā)脈沖列輸出端PTO與正串去磁脈沖列輸出端roo之間、反串觸發(fā)脈沖列輸出端NTO與反串去磁脈沖列輸出端NDO之間，未加入死區(qū)控制時(shí)間，后級(jí)若配用橋式驅(qū)動(dòng)功放電路，會(huì)造成功放管上下橋臂直通的故障損壞。因此，此電路不適用于在高壓晶閘管閥串觸發(fā)上用的中心孔由單根高壓電纜穿過的穿心式脈沖變壓器構(gòu)成的觸發(fā)電路驅(qū)動(dòng)。(3)沒有檢測(cè)反饋及故障邏輯判斷功能，會(huì)造成不能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)出觸發(fā)回路故障的問題，致使某相觸發(fā)回路發(fā)生故障后，系統(tǒng)仍繼續(xù)帶故障運(yùn)行，會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成三相不平衡或正負(fù)半周不平衡等損害，使故障范圍擴(kuò)大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種對(duì)輸入信號(hào)適應(yīng)性較強(qiáng)，且加入了死區(qū)控制功能，具有檢測(cè)反饋及故障邏輯判斷功能的用于高壓晶閘管閥串觸發(fā)的脈沖驅(qū)動(dòng)數(shù)字邏輯電路，以便實(shí)現(xiàn)(I)將輸入的單脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為適用于脈沖變壓器隔離式的大功率晶閘管閥串觸發(fā)的作用時(shí)間相等的高頻觸發(fā)與去磁脈沖列信號(hào)。(2)在上述成對(duì)的高頻觸發(fā)與去磁脈沖列信號(hào)間，加入死區(qū)控制時(shí)間，以保證所驅(qū)動(dòng)的橋式功放電路的上下橋臂其中一個(gè)可靠關(guān)斷后再控制另一個(gè)導(dǎo)通。 (3)在輸出上述脈沖列信號(hào)時(shí)，定時(shí)對(duì)功放電路的觸發(fā)脈沖列及去磁脈沖列輸出電流進(jìn)行采樣檢測(cè)，并與本電路輸出的脈沖波型進(jìn)行比較，以判斷輸出回路中是否發(fā)生故障。(4)若檢測(cè)到輸出回路中發(fā)生故障，將此故障狀態(tài)鎖存，并置位接往主控制系統(tǒng)的故障狀態(tài)信號(hào)，以便主控制系統(tǒng)作后續(xù)處理。 (5)已鎖存了故障狀態(tài)時(shí)，若檢測(cè)到輸出回路恢復(fù)正常，或是收到故障清除信號(hào)時(shí)，清除已鎖存的故障狀態(tài)，并復(fù)位接往主控制系統(tǒng)的故障狀態(tài)信號(hào)。本發(fā)明的技術(shù)方案是用于高壓晶閘管閥串觸發(fā)的脈沖驅(qū)動(dòng)數(shù)字邏輯電路，它包括晶振Ul、正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元和反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元；正串觸發(fā)去磁脈沖生成單兀包括第一分頻器U2、第一非門U6和第一與門U8,第一分頻器U2的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接,第一非門U6的輸入端與第一分頻器U2的第四輸出端Q4連接,該第四輸出端Q4輸出256分頻的時(shí)鐘信號(hào)，第一非門U6的輸出端與第一與門U8的第一輸入端連接；反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元包括第二分頻器U3、第二非門U7和第二與門U9，第二分頻器U3的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第二非門U7的輸入端與第二分頻器U3的第四輸出端Q4連接，該第四輸出端Q4輸出256分頻的時(shí)鐘信號(hào)，第二非門U7的輸出端與第二與門U9的第一輸入端連接；其特征在于(I)正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元中有以下器件3個(gè)D觸發(fā)器，分別是第一 D觸發(fā)器U10、第三D觸發(fā)器U32和第五D觸發(fā)器U34，第一或非門U4,第三非門U12，第一與非門U14，6個(gè)與門，分別是第三與門U16、第五與門U22、第七與門U24、第九與門U26、第i^一與門U28和第十三與門U30，第一延遲電路U18，第一故障檢測(cè)單元MKl和第二故障檢測(cè)單元MK2 ;第一 D觸發(fā)器UlO的觸發(fā)信號(hào)輸入端D與正串觸發(fā)脈沖輸入端PIN連接，第一 D觸發(fā)器UlO的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接,第一 D觸發(fā)器UlO的輸出端Q與第一或非門U4的第一輸入端連接，第一或非門U4的輸出端與第一分頻器U2的清零端CLR連接，第一或非門U4的第二輸入端與第一分頻器U2的第四輸出端連接，第一分頻器U2的第一輸出端Ql輸出32分頻的時(shí)鐘信號(hào),該第一輸出端Ql與第一與非門U14的第一輸入端連接，第一分頻器U2的第二輸出端Q2輸出64分頻的時(shí)鐘信號(hào),該第二輸出端Q2與第一與非門U14的第三輸入端連接，第一分頻器U2的第三輸出端Q3輸出128分頻的時(shí)鐘信號(hào)，該第三輸出端Q3與第一與非門U14的第二輸入端連接,第一分頻器U2的第三輸出端Q3與第三非門U12的輸入端連接，第三非門U12的輸出端與第三與門U16的第二輸入端連接，第三與門U16的第一輸入端與第一與非門U14的第三輸入端連接,第三與門U16的輸出端分別與第五與門U22的第二輸入端和第七與門U24的第一輸入端連接，第五與門U22的第一輸入端與第一與門U8的輸出端連接,第七與門U24的第二輸入端與第一分頻器U2的第四輸出端Q4連接,第一與非門U14的輸出端分別與第^ 與門U28的第一輸入端和第十三與門U30的第一輸入端連接,第^ 與門U28的第二輸入端與第一分頻器U2的第四輸出端Q4連接，第十三與門U30的第二輸入端與第一與門U8的輸出端連接，第i^一與門U28的輸出端與第三D觸發(fā)器U32的觸發(fā)信號(hào)輸入端D連接，第十三與門U30的輸出端與第五D觸發(fā)器U34的觸發(fā)信號(hào)輸入端D連接,第三D觸發(fā)器U32和第五D觸發(fā)器U34的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第三D觸發(fā)器U32的輸出端Q構(gòu)成正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元的正串去磁脈沖列輸出端TOO，第五D觸發(fā)器U34的輸出端Q構(gòu)成正串觸發(fā)去磁脈沖生成單兀的正串觸發(fā)脈沖列輸出端PTO ;第一延遲電路U18的輸入端IN與第一或非門U4的輸出端連接,第一延遲電路U18的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第一延遲電路U18的輸出端OUT與第九與門U26的第二輸入端連接，第九與門U26的第一輸入端與第一或非門U4的輸出端連接，第九與門U26的輸出端分別與第一故障檢測(cè)單元MKl的脈沖檢測(cè)使能端CKEN和第二故障檢測(cè)單元MK2的脈沖檢測(cè)使能端CKEN連接，第一故障檢測(cè)單元MKl的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK和第二故障檢測(cè)單元MK2的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第一故障檢測(cè)單元MKl的采樣信號(hào)輸入端FB與正串觸發(fā)脈沖列采樣信號(hào)輸入端口 PTF連接，第二故障檢測(cè)單元MK2的采樣信號(hào)輸入端FB與正串去磁脈沖列米樣信號(hào)輸入端口 PDF連接,第五與門U22的輸出端分別與第一故障檢測(cè)單元MKl的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN和第二故障檢測(cè)單元MK2的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN連接，第七與門U24的輸出端分別與第一故障檢測(cè)單元MKl的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN和第二故障檢測(cè)單元MK2的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN連接，第一故障檢測(cè)單元MKl的輸出端ERROUT輸出正串觸發(fā)脈沖列故障信號(hào)PTER，第二故障檢測(cè)單元MK2的輸出端ERROUT輸出正串去磁脈沖列故障信號(hào)I3DER ；(2)反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元中有以下器件3個(gè)D觸發(fā)器，分別是第二 D觸發(fā)器UlI、第四D觸發(fā)器U33和第六D觸發(fā)器U35，第二或非門U5，第四非門U13，第二與非門U15，6個(gè)與門，分別是第四與門U17、第六與門U23、第八與門U25、第十與門U27、第十二與門U29和第十四與門U31，第二延遲電路U19，第三故障檢測(cè)單元MK3和第四故障檢測(cè)單元MK4 ;第二 D觸發(fā)器Ull的觸發(fā)信號(hào)輸入端D與反串觸發(fā)脈沖輸入端NIN連接，第二 D觸發(fā)器UlI的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接,第二 D觸發(fā)器Ull的輸出端Q與第二或非門U5的第一輸入端連接，第二或非門U5的輸出端與第二分頻器U3的清零端CLR連接，第二或非門U5的第二輸入端與第二分頻器U3的第四輸出端連接，第二分頻器U3的第一輸出端Ql輸出32分頻的時(shí)鐘信號(hào),該第一輸出端Ql與第二與非門U15的第一輸入端連接，第二分頻器U3的第二輸出端Q2輸出64分頻的時(shí)鐘信號(hào)，該第二輸出端Q2與第二 與非門U15的第三輸入端連接，第二分頻器U3的第三輸出端Q3輸出128分頻的時(shí)鐘信號(hào)，該第三輸出端Q3與第二與非門U15的第二輸入端連接，第二分頻器U3的第三輸出端Q3與第四非門U13的輸入端連接，第四非門U13的輸出端與第四與門U17的第二輸入端連接，第四與門U17的第一輸入端與第二與非門U15的第三輸入端連接，第四與門U17的輸出端分別與第六與門U23的第二輸入端和第八與門U25的第一輸入端連接，第六與門U23的第一輸入端與第二與門U9的輸出端連接，第八與門U25的第二輸入端與第二分頻器U3的第四輸出端Q4連接，第二與非門U15的輸出端分別與第十二與門U29的第一輸入端和第十四與門U31的第一輸入端連接，第十二與門U29的第二輸入端與第二分頻器U3的第四輸出端Q4連接，第十四與門U31的第二輸入端與第二與門U9的輸出端連接，第十二與門U29的輸出端與第四D觸發(fā)器U33的觸發(fā)信號(hào)輸入端D連接，第十四與門U31的輸出端與第六D觸發(fā)器U35的觸發(fā)信號(hào)輸入端D連接，第四D觸發(fā)器U33和第六D觸發(fā)器U35的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第四D觸發(fā)器U33的輸出端Q構(gòu)成反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元的反串去磁脈沖列輸出端NDO,第六D觸發(fā)器U35的輸出端Q構(gòu)成反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元的反串觸發(fā)脈沖列輸出端NTO ;第二延遲電路U19的輸入端IN與第二或非門U5的輸出端連接，第二延遲電路U19的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第二延遲電路U19的輸出端OUT與第十與門U27的第二輸入端連接，第十與門U27的第一輸入端與第二或非門U5的輸出端連接，第十與門U27的輸出端分別與第三故障檢測(cè)單元MK3的脈沖檢測(cè)使能端CKEN和第四故障檢測(cè)單元MK4的脈沖檢測(cè)使能端CKEN連接，第三故障檢測(cè)單元MK3的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK和第四故障檢測(cè)單元MK4的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第三故障檢測(cè)單元MK3的采樣信號(hào)輸入端FB與反串觸發(fā)脈沖列采樣信號(hào)輸入端口 NTF連接，第四故障檢測(cè)單元MK4的采樣信號(hào)輸入端FB與反串去磁脈沖列采樣信號(hào)輸入端口 NDF連接，第六與門U23的輸出端分別與第三故障檢測(cè)單元MK3的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN和第四故障檢測(cè)單元MK4的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí) 序輸入端NFEN連接，第八與門U25的輸出端分別與第三故障檢測(cè)單元MK3的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN和第四故障檢測(cè)單元MK4的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN連接，第三故障檢測(cè)單元MK3的輸出端ERROUT輸出反串觸發(fā)脈沖列故障信號(hào)NTER，第四故障檢測(cè)單元MK4的輸出端ERROUT輸出反串去磁脈沖列故障信號(hào)NDER ；(3)有一個(gè)故障清除信號(hào)輸入端CLEIN，分別與第一故障檢測(cè)單元MKl的故障清除端CLE至第四故障檢測(cè)單元MK4的故障清除端CLE連接；(4)第一故障檢測(cè)單元MKl至第四故障檢測(cè)單元MK4的結(jié)構(gòu)相同，每個(gè)故障檢測(cè)單元由下述器件組成下降沿微分電路U41，上升沿微分電路U45，3個(gè)與門即第十五與門U43、第十六與門U46、和第十七與門U51，3個(gè)或門即第一或門U40、第二或門U52和第三或門U53，第五非門U49，異或門U47以及RS觸發(fā)器U54 ;下降沿微分電路U41的時(shí)鐘輸入端C、上升沿微分電路U45的時(shí)鐘輸入端C和RS觸發(fā)器U54的時(shí)鐘輸入端C相互連接構(gòu)成故障檢測(cè)單元的時(shí)鐘輸入端CLK ;第十六與門U46的第一輸入端構(gòu)成故障檢測(cè)單元的脈沖檢測(cè)使能端CKEN,第十六與門U46的第二輸入端構(gòu)成故障檢測(cè)單兀的米樣信號(hào)輸入端FB,第一或門U40的第一輸入端構(gòu)成故障檢測(cè)單兀的米樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN,第一或門U40的第二輸入端構(gòu)成故障檢測(cè)單元的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN，下降沿微分電路U41的信號(hào)輸入端IN構(gòu)成故障檢測(cè)單元的故障清除端CLE ;第十六與門U46的輸出端與上升沿微分電路U45的信號(hào)輸入端IN連接，上升沿微分電路U45的輸出端OUT與第二或門U52的第一輸入端連接；第十五與門U43的第一輸入端與故障檢測(cè)單元的采樣信號(hào)輸入端FB連接，第一或門U40的輸出端與第十五與門U43的第二輸入端連接,異或門U47的第一輸入端與故障檢測(cè)單元的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN連接，第十五與門U43的輸出端分別與異或門U47的第二輸入端和第十七與門U51的第二輸入端連接，異或門U47的輸出端分別與第二或門U52的第二輸入端和第五非門U49的輸入端連接,第五非門U49的輸出端與第十七與門U51的第一輸入端連接，第十七與門U51的輸出端與第三或門U53的第一輸入端連接；下降沿微分電路U41的輸出端OUT與第三或門U53的第二輸入端連接；第二或門U52的輸出端與RS觸發(fā)器U54的置位端S連接，第三或門U53的輸出端與RS觸發(fā)器U54的復(fù)位端R連接，RS觸發(fā)器U54的輸出端Q構(gòu)成故障檢測(cè)單元的輸出端ERR0UT。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提出一種對(duì)輸入信號(hào)適應(yīng)性較強(qiáng)，且加入了死區(qū)控制功能，具有檢測(cè)反饋及故障邏輯判斷功能的用于高壓晶閘管閥串觸發(fā)的脈沖驅(qū)動(dòng)數(shù)字邏輯電路，以便實(shí)現(xiàn)(I)將輸入的單脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為適用于脈沖變壓器隔離式的大功率晶閘管閥串觸發(fā)的作用時(shí)間相等的高頻觸發(fā)與去磁脈沖列信號(hào)。(2)在上述成對(duì)的高頻觸發(fā)與去磁脈沖列信號(hào)間，加入死區(qū)控制時(shí)間，以保證所驅(qū)動(dòng)的橋式功放電路的上下橋臂其中一個(gè)可靠關(guān)斷后再控制另一個(gè)導(dǎo)通。( 3)在輸出上述脈沖列信號(hào)時(shí)，定時(shí)對(duì)功放電路的觸發(fā)脈沖列及去磁脈沖列輸出電流進(jìn)行采樣檢測(cè)，并與本電路輸出的脈沖波型進(jìn)行比較，以判斷輸出回路中是否發(fā)生故障。(4)若檢測(cè)到輸出回路中發(fā)生故障，將此故障狀態(tài)鎖存，并置位接往主控制系統(tǒng)的 故障狀態(tài)信號(hào)，以便主控制系統(tǒng)作后續(xù)處理。(5)已鎖存了故障狀態(tài)時(shí)，若檢測(cè)到輸出回路恢復(fù)正常，或是收到故障清除信號(hào)時(shí)，清除已鎖存的故障狀態(tài)，并復(fù)位接往主控制系統(tǒng)的故障狀態(tài)信號(hào)。


圖I是目前的一種用于高壓晶閘管閥串觸發(fā)的脈沖驅(qū)動(dòng)數(shù)字邏輯電路的電原理圖。圖2是本發(fā)明的電原理圖。圖3是本發(fā)明中故障檢測(cè)單元的電原理圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖2、3，用于高壓晶閘管閥串觸發(fā)的脈沖驅(qū)動(dòng)數(shù)字邏輯電路，它包括晶振U1、正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元和反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元；正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元包括第一分頻器U2、第一非門U6和第一與門U8，第一分頻器U2的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接,第一非門U6的輸入端與第一分頻器U2的第四輸出端Q4連接,該第四輸出端Q4輸出256分頻的時(shí)鐘信號(hào),第一非門U6的輸出端與第一與門U8的第一輸入端連接；反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元包括第二分頻器U3、第二非門U7和第二與門U9，第二分頻器U3的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第二非門U7的輸入端與第二分頻器U3的第四輸出端Q4連接，該第四輸出端Q4輸出256分頻的時(shí)鐘信號(hào)，第二非門U7的輸出端與第二與門U9的第一輸入端連接；其特征在于(I)正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元中有以下器件3個(gè)D觸發(fā)器，分別是第一 D觸發(fā)器U10、第三D觸發(fā)器U32和第五D觸發(fā)器U34，第一或非門U4,第三非門U12，第一與非門U14，6個(gè)與門，分別是第三與門U16、第五與門U22、第七與門U24、第九與門U26、第i^一與門U28和第十三與門U30，第一延遲電路U18，第一故障檢測(cè)單元MKl和第二故障檢測(cè)單元MK2 ;第一 D觸發(fā)器UlO的觸發(fā)信號(hào)輸入端D與正串觸發(fā)脈沖輸入端PIN連接，第一 D觸發(fā)器UlO的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接,第一 D觸發(fā)器UlO的輸出端Q與第一或非門U4的第一輸入端連接，第一或非門U4的輸出端與第一分頻器U2的清零端CLR連接，第一或非門U4的第二輸入端與第一分頻器U2的第四輸出端連接，第一分頻器U2的第一輸出端Ql輸出32分頻的時(shí)鐘信號(hào),該第一輸出端Ql與第一與非門U14的第一輸入端連接，第一分頻器U2的第二輸出端Q2輸出64分頻的時(shí)鐘信號(hào),該第二輸出端Q2與第一與非門U14的第三輸入端連接，第一分頻器U2的第三輸出端Q3輸出128分頻的時(shí)鐘信號(hào)，該第三輸出端Q3與第一與非門U14的第二輸入端連接,第一分頻器U2的第三輸出端Q3與第三非門U12的輸入端連接，第三非門U12的輸出端與第三與門U16的第二輸入端連接，第三與門U16的第一輸入端與第一與非門U14的第三輸入端連接,第三與門U16的輸出端分別與第五與門U22的第二輸入端和第七與門U24的第一輸入端連接，第五與門U22的第一輸入端與第一與門U8的輸出端連接,第七與門U24的第二輸入端與第一分頻器U2的第四輸出端Q4連接,第一與非門U14的輸出端分別與第^ 與門U28的第一輸入端和第十三與門U30的第一輸入端連接,第^ 與門U28的第二輸入端與第一分 頻器U2的第四輸出端Q4連接，第十三與門U30的第二輸入端與第一與門U8的輸出端連接，第i^一與門U28的輸出端與第三D觸發(fā)器U32的觸發(fā)信號(hào)輸入端D連接，第十三與門U30的輸出端與第五D觸發(fā)器U34的觸發(fā)信號(hào)輸入端D連接,第三D觸發(fā)器U32和第五D觸發(fā)器U34的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第三D觸發(fā)器U32的輸出端Q構(gòu)成正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元的正串去磁脈沖列輸出端roo，第五D觸發(fā)器U34的輸出端Q構(gòu)成正串觸發(fā)去磁脈沖生成單兀的正串觸發(fā)脈沖列輸出端PTO ;第一延遲電路U18的輸入端IN與第一或非門U4的輸出端連接,第一延遲電路U18的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第一延遲電路U18的輸出端OUT與第九與門U26的第二輸入端連接，第九與門U26的第一輸入端與第一或非門U4的輸出端連接,第九與門U26的輸出端分別與第一故障檢測(cè)單兀MKl的脈沖檢測(cè)使能端CKEN和第二故障檢測(cè)單元MK2的脈沖檢測(cè)使能端CKEN連接，第一故障檢測(cè)單元MKl的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK和第二故障檢測(cè)單元MK2的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第一故障檢測(cè)單元MKl的采樣信號(hào)輸入端FB與正串觸發(fā)脈沖列采樣信號(hào)輸入端口 PTF連接，第二故障檢測(cè)單元MK2的采樣信號(hào)輸入端FB與正串去磁脈沖列米樣信號(hào)輸入端口 PDF連接,第五與門U22的輸出端分別與第一故障檢測(cè)單兀MKl的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN和第二故障檢測(cè)單元MK2的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN連接，第七與門U24的輸出端分別與第一故障檢測(cè)單元MKl的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN和第二故障檢測(cè)單元MK2的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN連接，第一故障檢測(cè)單元MKl的輸出端ERROUT輸出正串觸發(fā)脈沖列故障信號(hào)PTER，第二故障檢測(cè)單元MK2的輸出端ERROUT輸出正串去磁脈沖列故障信號(hào)I3DER ；(2)反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元中有以下器件3個(gè)D觸發(fā)器，分別是第二 D觸發(fā)器UlI、第四D觸發(fā)器U33和第六D觸發(fā)器U35，第二或非門U5，第四非門U13，第二與非門U15，6個(gè)與門，分別是第四與門U17、第六與門U23、第八與門U25、第十與門U27、第十二與門U29和第十四與門U31，第二延遲電路U19，第三故障檢測(cè)單元MK3和第四故障檢測(cè)單元MK4 ;第二 D觸發(fā)器Ull的觸發(fā)信號(hào)輸入端D與反串觸發(fā)脈沖輸入端NIN連接，第二 D觸發(fā)器Ull的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接,第二 D觸發(fā)器Ull的輸出端Q與第二或非門U5的第一輸入端連接，第二或非門U5的輸出端與第二分頻器U3的清零端CLR連接，第二或非門U5的第二輸入端與第二分頻器U3的第四輸出端連接，第二分頻器U3的第一輸出端Ql輸出32分頻的時(shí)鐘信號(hào),該第一輸出端Ql與第二與非門U15的第一輸入端連接，第二分頻器U3的第二輸出端Q2輸出64分頻的時(shí)鐘信號(hào)，該第二輸出端Q2與第二與非門U15的第三輸入端連接，第二分頻器U3的第三輸出端Q3輸出128分頻的時(shí)鐘信號(hào)，該第三輸出端Q3與第二與非門U15的第二輸入端連接，第二分頻器U3的第三輸出端Q3與第四非門U13的輸入端連接，第四非門U13的輸出端與第四與門U17的第二輸入端連接，第四與門U17的第一輸入端與第二與非門U15的第三輸入端連接，第四與門U17的輸出端分別與第六與門U23的第二輸入端和第八與門U25的第一輸入端連接，第六與門U23的第一輸入端與第二與門U9的輸出端連接，第八與門U25的第二輸入端與第二分頻器U3的第四輸出端Q4連接，第二與非門U15的輸出端分別與第十二與門U29的第一輸入端和第十四與門U31的第一輸入端連接，第十二與門U29的第二輸入端與第二分頻器U3的第四輸出端Q4連接，第十四與門U31的第二輸入端與第二與門U9的輸出端連接，第十二與門U29的輸出端與第四D觸發(fā)器U33的觸發(fā)信號(hào)輸入端D連接，第十四與門U31的輸出端與第六D觸發(fā)器U35的觸發(fā)信號(hào)輸入端D連接，第四D觸發(fā)器U33和第六D觸發(fā)器U35的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第四D觸發(fā)器U33的輸出端Q構(gòu)成反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元的反串去磁脈沖列輸出端NDO，第六D觸發(fā)器U35的輸出端Q構(gòu)成反串觸發(fā) 去磁脈沖生成單元的反串觸發(fā)脈沖列輸出端NTO ;第二延遲電路U19的輸入端IN與第二或非門U5的輸出端連接，第二延遲電路U19的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第二延遲電路U19的輸出端OUT與第十與門U27的第二輸入端連接，第十與門U27的第一輸入端與第二或非門U5的輸出端連接，第十與門U27的輸出端分別與第三故障檢測(cè)單元MK3的脈沖檢測(cè)使能端CKEN和第四故障檢測(cè)單元MK4的脈沖檢測(cè)使能端CKEN連接，第三故障檢測(cè)單元MK3的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK和第四故障檢測(cè)單元MK4的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第三故障檢測(cè)單元MK3的采樣信號(hào)輸入端FB與反串觸發(fā)脈沖列采樣信號(hào)輸入端口 NTF連接，第四故障檢測(cè)單元MK4的采樣信號(hào)輸入端FB與反串去磁脈沖列采樣信號(hào)輸入端口 NDF連接，第六與門U23的輸出端分別與第三故障檢測(cè)單元MK3的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN和第四故障檢測(cè)單元MK4的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN連接，第八與門U25的輸出端分別與第三故障檢測(cè)單元MK3的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN和第四故障檢測(cè)單元MK4的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN連接，第三故障檢測(cè)單元MK3的輸出端ERROUT輸出反串觸發(fā)脈沖列故障信號(hào)NTER，第四故障檢測(cè)單元MK4的輸出端ERROUT輸出反串去磁脈沖列故障信號(hào)NDER ；(3)有一個(gè)故障清除信號(hào)輸入端CLEIN，分別與第一故障檢測(cè)單元MKl的故障清除端CLE至第四故障檢測(cè)單元MK4的故障清除端CLE連接；(4)第一故障檢測(cè)單元MKl至第四故障檢測(cè)單元MK4的結(jié)構(gòu)相同，每個(gè)故障檢測(cè)單元由下述器件組成下降沿微分電路U41，上升沿微分電路U45，3個(gè)與門即第十五與門U43、第十六與門U46、和第十七與門U51，3個(gè)或門即第一或門U40、第二或門U52和第三或門U53，第五非門U49，異或門U47以及RS觸發(fā)器U54 ;下降沿微分電路U41的時(shí)鐘輸入端C、上升沿微分電路U45的時(shí)鐘輸入端C和RS觸發(fā)器U54的時(shí)鐘輸入端C相互連接構(gòu)成故障檢測(cè)單元的時(shí)鐘輸入端CLK ;第十六與門U46的第一輸入端構(gòu)成故障檢測(cè)單元的脈沖檢測(cè)使能端CKEN,第十六與門U46的第二輸入端構(gòu)成故障檢測(cè)單兀的米樣信號(hào)輸入端FB,第一或門U40的第一輸入端構(gòu)成故障檢測(cè)單兀的米樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN,第一或門U40的第二輸入端構(gòu)成故障檢測(cè)單元的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN，下降沿微分電路U41的信號(hào)輸入端IN構(gòu)成故障檢測(cè)單元的故障清除端CLE ;第十六與門U46的輸出端與上升沿微分電路U45的信號(hào)輸入端I N連接，上升沿微分電路U45的輸出端OUT與第二或門U52的第一輸入端連接；第十五與門U43的第一輸入端與故障檢測(cè)單元的采樣信號(hào)輸入端FB連接，第一或門U40的輸出端與第十五與門U43的第二輸入端連接,異或門U47的第一輸入端與故障檢測(cè)單元的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN連接，第十五與門U43的輸出端分別與異或門U47的第二輸入端和第十七與門U51的第二輸入端連接，異或門U47的輸出端分別與第二或門U52的第二輸入端和第五非門U49的輸入端連接,第五非門U49的輸出端與第十七與門U51的第一輸入端連接，第十七與門U51的輸出端與第三或門U53的第一輸入端連接；下降沿微分電路U41的輸出端OUT與第三或門U53的第二輸入端連接；第二或門U52的輸出端與RS觸發(fā)器U54的置位端S連接，第三或門U53的輸出端與RS觸發(fā)器U54的復(fù)位端R連接，RS觸發(fā)器U54的輸出端Q構(gòu)成故障檢測(cè)單元的輸出端ERR0UT。本發(fā)明的工作原理是在正串觸發(fā)與去磁脈沖生成單元中，增加第一 D觸發(fā)器U10，目的是使正串觸發(fā)脈 沖輸入端PIN輸入的正串觸發(fā)脈沖信號(hào)首先與時(shí)鐘信號(hào)CLK取得同步后再進(jìn)入后級(jí)電路進(jìn)行處理；增加第三D觸發(fā)器U32、第五D觸發(fā)器U34，目的是使正串去磁脈沖列輸出信號(hào)TOO、正串觸發(fā)脈沖列輸出信號(hào)PTO與時(shí)鐘信號(hào)CLK取得同步，消除干擾毛刺信號(hào)。在反串觸發(fā)與去磁脈沖生成單元中，增加第二 D觸發(fā)器U11，目的是使反串觸發(fā)脈沖輸入端NIN輸入的反串觸發(fā)脈沖信號(hào)首先與時(shí)鐘信號(hào)CLK取得同步后再進(jìn)入后級(jí)電路進(jìn)行處理；增加第四D觸發(fā)器U33、第六D觸發(fā)器U35，目的是使反串去磁脈沖列輸出信號(hào)NDO、反串觸發(fā)脈沖列輸出信號(hào)NTO與時(shí)鐘信號(hào)CLK取得同步，消除干擾毛刺信號(hào)。第一或非門U4的第二輸入端與第一分頻器U2的第四輸出端Q4連接，其作用是在正串去磁脈沖列輸出信號(hào)PDO為高電平時(shí)，禁止對(duì)第一分頻器進(jìn)行清零，以保證在由前級(jí)電路來的觸發(fā)脈沖輸入端PIN信號(hào)已由有效高電平變?yōu)闊o效的低電平信號(hào)后，仍能繼續(xù)完成去磁脈沖列有效高電平的輸出，保證去磁脈沖列中每個(gè)去磁脈沖的作用時(shí)間與在它之前的觸發(fā)脈沖的作用時(shí)間相等。第二或非門U5的第二輸入端與第二分頻器U3的第四輸出端Q4連接，其作用是在反串去磁脈沖列輸出信號(hào)NDO為高電平時(shí)，禁止對(duì)第二分頻器進(jìn)行清零，以保證在由前級(jí)電路來的觸發(fā)脈沖輸入端NIN信號(hào)已由有效高電平變?yōu)闊o效的低電平信號(hào)后，仍能繼續(xù)完成去磁脈沖列有效高電平的輸出，保證去磁脈沖列中每個(gè)去磁脈沖的作用時(shí)間與在它之前的觸發(fā)脈沖的作用時(shí)間相等。第一與非門U14、第i^一與門U28、第十三與門U30的作用是在第一分頻器U2的第四輸出端Q4每半周期的后1/8時(shí)間，第一與非門U14輸出低電平，接往第i^一與門U28，使原正串去磁脈沖列輸出信號(hào)高電平脈沖提前1/8時(shí)間變?yōu)榈碗娖綘顟B(tài)；接往第十三與門U30，使原正串觸發(fā)脈沖列輸出信號(hào)高電平脈沖提前1/8時(shí)間變?yōu)榈碗娖綘顟B(tài)。這樣，正串觸發(fā)脈沖列信號(hào)PTO高電平的后沿與正串去磁脈沖列信號(hào)PDO高電平的前沿間隔原脈寬的1/8時(shí)間；正串去磁脈沖列信號(hào)PDO高電平的后沿與正串觸發(fā)脈沖列信號(hào)PTO高電平的前沿間隔原脈寬的1/8時(shí)間。此間隔時(shí)間為所加入的死區(qū)控制時(shí)間。第二與非門U15、第十二與門U29、第十四與門U31的作用是在第二分頻器U3的第四輸出端Q4每半周期的后1/8時(shí)間，第二與非門U15輸出低電平，接往第十二與門U29,使原反串去磁脈沖列輸出信號(hào)高電平脈沖提前1/8時(shí)間變?yōu)榈碗娖綘顟B(tài)；接往第十四與門U31，使原反串觸發(fā)脈沖列輸出信號(hào)高電平脈沖提前1/8時(shí)間變?yōu)榈碗娖綘顟B(tài)。這樣，反串觸發(fā)脈沖列信號(hào)NTO高電平的后沿與反串去磁脈沖列信號(hào)NDO高電平的前沿間隔原脈寬的1/8時(shí)間；反串去磁脈沖列信號(hào)NDO高電平的后沿與反串觸發(fā)脈沖列信號(hào)NTO高電平的前沿間隔原脈寬的1/8時(shí)間。此間隔時(shí)間為所加入的死區(qū)控制時(shí)間。第三非門U12、第三與門U16、第五與門U22、第七與門U24的作用是在原正串觸發(fā)脈沖列輸出信號(hào)高電平的1/4至1/2區(qū)間生成正串觸發(fā)脈沖列采樣時(shí)序信號(hào)PTE接往第一故障檢測(cè)單元MKl的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN與第二故障檢測(cè)單元MK2的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN ;在原正串去磁脈沖列輸出信號(hào)高電平的1/4區(qū)間至1/2區(qū)間生成正串去磁脈沖列采樣時(shí)序信號(hào)PDE接往第一故障檢測(cè)單元MKl的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN與第二故障檢測(cè)單元MK2的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN。當(dāng)正串觸發(fā)脈沖輸入為高電平期間，正串觸發(fā)脈沖列采樣時(shí)序信號(hào)PTE為高電平時(shí)，第一故障檢測(cè)單元MKl對(duì)正串觸發(fā)脈沖列采樣信號(hào)PTF進(jìn)行判斷，低電平時(shí)輸出正串觸 發(fā)脈沖列故障信號(hào)PTER ；正串去磁脈沖列采樣時(shí)序信號(hào)PDE為高電平時(shí)，第二故障檢測(cè)單元MK2對(duì)正串去磁脈沖列采樣信號(hào)PDF進(jìn)行判斷，低電平時(shí)輸出正串去磁脈沖列故障信號(hào)TOER ；第四非門U13、第四與門U17、第六與門U23、第八與門U25的作用是在原反串觸發(fā)脈沖列輸出信號(hào)高電平的1/4至1/2區(qū)間生成反串觸發(fā)脈沖列采樣時(shí)序信號(hào)NTE接往第三故障檢測(cè)單元MK3的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN與第四故障檢測(cè)單元MK4的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN ;在原反串去磁脈沖列輸出信號(hào)高電平的1/4區(qū)間至1/2區(qū)間生成反串去磁脈沖列采樣時(shí)序信號(hào)NDE接往第三故障檢測(cè)單元MK3的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN與第四故障檢測(cè)單元MK4的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN。當(dāng)反串觸發(fā)脈沖輸入為高電平期間，反串觸發(fā)脈沖列采樣時(shí)序信號(hào)NTE為高電平時(shí)，第三故障檢測(cè)單元MK3對(duì)反串觸發(fā)脈沖列采樣信號(hào)NTF進(jìn)行判斷，低電平時(shí)輸出反串觸發(fā)脈沖列故障信號(hào)NTER ；反串去磁脈沖列采樣時(shí)序信號(hào)NDE為高電平時(shí)，第四故障檢測(cè)單元MK4對(duì)反串去磁脈沖列采樣信號(hào)NDF進(jìn)行判斷，低電平時(shí)輸出反串去磁脈沖列故障信號(hào)NDER ；第一延遲電路U18及第九與門U26的作用是，將接往第一分頻器U2清零端CLR的信號(hào)低電平后沿延遲后接往第一故障檢測(cè)單元MKl與第二故障檢測(cè)單元MK2的脈沖檢測(cè)使能端CKEN，防止由于采樣信號(hào)的延遲造成故障檢測(cè)單元的誤判。第二延遲電路U19及第十與門U27的作用是，將接往第二分頻器U3清零端CLR的信號(hào)低電平后沿延遲后接往第三故障檢測(cè)單元MK3與第四故障檢測(cè)單元MK4的脈沖檢測(cè)使能端CKEN，防止由于采樣信號(hào)的延遲造成故障檢測(cè)單元的誤判。第一故障檢測(cè)單元MKl至第四故障檢測(cè)單元MK4的結(jié)構(gòu)相同，其內(nèi)部工作原理如下上升沿微分電路U45、第十六與門U46構(gòu)成常態(tài)下的故障檢測(cè)回路，用于檢測(cè)在未發(fā)觸發(fā)及去磁脈沖列時(shí)是否存在故障當(dāng)脈沖檢測(cè)使能端CKEN為高電平時(shí)，若在采樣信號(hào)輸入端FB檢到高電平，則由上升沿微分電路U45向第二或門U52的第一輸入端輸出一個(gè)高電平單脈沖故障信號(hào)。第一或門U40、第十五與門U43、異或門U47、第五非門U49、第十七與門U51構(gòu)成輸出觸發(fā)及去磁脈沖列時(shí)的故障檢測(cè)及故障復(fù)位回路當(dāng)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN為高電平時(shí)，若采樣信號(hào)輸入端FB不為高電平則向第二或門U52的第二輸入端輸出高電平故障信號(hào)；當(dāng)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN為高電平時(shí)，若采樣信號(hào)輸入端FB不為低電平則向第二或門U52的第二輸入端輸出高電平故障信號(hào)；當(dāng)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN為高電平時(shí)，若采樣信號(hào)輸入端FB也為高電平,貝U認(rèn)為電路無故障，向第三或門U53的第一輸入端輸出一個(gè)高電平故障復(fù)位信號(hào)。下降沿微分電路U41構(gòu)成一個(gè)故障復(fù)位信號(hào)處理回路，目的是在故障清除端CLE的下降沿時(shí)向第三或門U53的第二輸入端輸出一個(gè)高電平故障復(fù)位信號(hào)。第二或門U52的輸出端置位RS觸發(fā)器U54，使輸出端ERROR輸出高電平故障狀態(tài)信號(hào)；第三或門U53的輸出端復(fù)位RS觸發(fā)器U54，使輸出端 ERROR輸出低電平無故障狀態(tài)信號(hào)。
權(quán)利要求
1.用于高壓晶閘管閥串觸發(fā)的脈沖驅(qū)動(dòng)數(shù)字邏輯電路，它包括晶振U1、正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元和反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元；正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元包括第一分頻器U2、第一非門U6和第一與門U8，第一分頻器U2的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第一非門U6的輸入端與第一分頻器U2的第四輸出端Q4連接,該第四輸出端Q4輸出256分頻的時(shí)鐘信號(hào)，第一非門U6的輸出端與第一與門U8的第一輸入端連接；反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元包括第二分頻器U3、第二非門U7和第二與門U9，第二分頻器U3的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第二非門U7的輸入端與第二分頻器U3的第四輸出端Q4連接，該第四輸出端Q4輸出256分頻的時(shí)鐘信號(hào)，第二非門U7的輸出端與第二與門U9的第一輸入端連接；其特征在于 (O正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元中有以下器件3個(gè)D觸發(fā)器，分別是第一 D觸發(fā)器U10、第三D觸發(fā)器U32和第五D觸發(fā)器U34，第一或非門U4,第三非門U12，第一與非門U14，6個(gè)與門，分別是第三與門U16、第五與門U22、第七與門U24、第九與門U26、第i^一與門U28和第十三與門U30，第一延遲電路U18，第一故障檢測(cè)單元MKl和第二故障檢測(cè)單元MK2 ;第一 D觸發(fā)器UlO的觸發(fā)信號(hào)輸入端D與正串觸發(fā)脈沖輸入端PIN連接，第一 D觸發(fā)器UlO的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接,第一 D觸發(fā)器UlO的輸出端Q與第一或非門U4的第一輸入端連接，第一或非門U4的輸出端與第一分頻器U2的清零端CLR連接，第一或非門U4的第二輸入端與第一分頻器U2的第四輸出端連接，第一分頻器U2的第一輸出端Ql輸出32分頻的時(shí)鐘信號(hào),該第一輸出端Ql與第一與非門U14的第一輸入端連接，第一分頻器U2的第二輸出端Q2輸出64分頻的時(shí)鐘信號(hào),該第二輸出端Q2與第一與非門U14的第三輸入端連接，第一分頻器U2的第三輸出端Q3輸出128分頻的時(shí)鐘信號(hào)，該第三輸出端Q3與第一與非門U14的第二輸入端連接,第一分頻器U2的第三輸出端Q3與第三非門U12的輸入端連接，第三非門U12的輸出端與第三與門U16的第二輸入端連接，第三與門U16的第一輸入端與第一與非門U14的第三輸入端連接，第三與門U16的的輸出端分別與第五與門U22的第二輸入端和第七與門U24的第一輸入端連接，第五與門U22的第一輸入端與第一與門U8的輸出端連接,第七與門U24的第二輸入端與第一分頻器U2的第四輸出端Q4連接，第一與非門U14的輸出端分別與第^ 與門U28的第一輸入端和第十三與門U30的第一輸入端連接,第^ 與門U28的第二輸入端與第一分頻器U2的第四輸出端Q4連接，第十三與門U30的第二輸入端與第一與門U8的輸出端連接，第i^一與門U28的輸出端與第三D觸發(fā)器U32的觸發(fā)信號(hào)輸入端D連接，第十三與門U30的輸出端與第五D觸 發(fā)器U34的觸發(fā)信號(hào)輸入端D連接,第三D觸發(fā)器U32和第五D觸發(fā)器U34的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第三D觸發(fā)器U32的輸出端Q構(gòu)成正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元的正串去磁脈沖列輸出端TOO，第五D觸發(fā)器U34的輸出端Q構(gòu)成正串觸發(fā)去磁脈沖生成單兀的正串觸發(fā)脈沖列輸出端PTO ;第一延遲電路U18的輸入端IN與第一或非門U4的輸出端連接,第一延遲電路U18的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第一延遲電路U18的輸出端OUT與第九與門U26的第二輸入端連接，第九與門U26的第一輸入端與第一或非門U4的輸出端連接，第九與門U26的輸出端分別與第一故障檢測(cè)單元MKl的脈沖檢測(cè)使能端CKEN和第二故障檢測(cè)單元MK2的脈沖檢測(cè)使能端CKEN連接，第一故障檢測(cè)單元MKl的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK和第二故障檢測(cè)單元MK2的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第一故障檢測(cè)單元MKl的采樣信號(hào)輸入端FB與正串觸發(fā)脈沖列采樣信號(hào)輸入端口 PTF連接，第二故障檢測(cè)單元MK2的采樣信號(hào)輸入端FB與正串去磁脈沖列米樣信號(hào)輸入端口 PDF連接,第五與門U22的輸出端分別與第一故障檢測(cè)單元MKl的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN和第二故障檢測(cè)單元MK2的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN連接，第七與門U24的輸出端分別與第一故障檢測(cè)單元MKl的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN和第二故障檢測(cè)單元MK2的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN連接，第一故障檢測(cè)單元MKl的輸出端ERROUT輸出正串觸發(fā)脈沖列故障信號(hào)PTER，第二故障檢測(cè)單元MK2的輸出端ERROUT輸出正串去磁脈沖列故障信號(hào)I3DER ； (2)反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元中有以下器件3個(gè)D觸發(fā)器，分別是第二 D觸發(fā)器U11、第四D觸發(fā)器U33和第六D觸發(fā)器U35，第二或非門U5，第四非門U13，第二與非門U15，6個(gè)與門，分別是第四與門U17、第六與門U23、第八 與門U25、第十與門U27、第十二與門U29和第十四與門U31，第二延遲電路U19，第三故障檢測(cè)單元MK3和第四故障檢測(cè)單元MK4 ;第二 D觸發(fā)器Ull的觸發(fā)信號(hào)輸入端D與反串觸發(fā)脈沖輸入端NIN連接，第二 D觸發(fā)器UlI的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接,第二 D觸發(fā)器Ull的輸出端Q與第二或非門U5的第一輸入端連接，第二或非門U5的輸出端與第二分頻器U3的清零端CLR連接，第二或非門U5的第二輸入端與第二分頻器U3的第四輸出端連接，第二分頻器U3的第一輸出端Ql輸出32分頻的時(shí)鐘信號(hào),該第一輸出端Ql與第二與非門U15的第一輸入端連接，第二分頻器U3的第二輸出端Q2輸出64分頻的時(shí)鐘信號(hào)，該第二輸出端Q2與第二與非門U15的第三輸入端連接，第二分頻器U3的第三輸出端Q3輸出128分頻的時(shí)鐘信號(hào)，該第三輸出端Q3與第二與非門U15的第二輸入端連接，第二分頻器U3的第三輸出端Q3與第四非門U13的輸入端連接，第四非門U13的輸出端與第四與門U17的第二輸入端連接，第四與門U17的第一輸入端與第二與非門U15的第三輸入端連接，第四與門U17的的輸出端分別與第六與門U23的第二輸入端和第八與門U25的第一輸入端連接，第六與門U23的第一輸入端與第二與門U9的輸出端連接，第八與門U25的第二輸入端與第二分頻器U3的第四輸出端Q4連接，第二與非門U15的輸出端分別與第十二與門U29的第一輸入端和第十四與門U31的第一輸入端連接，第十二與門U29的第二輸入端與第二分頻器U3的第四輸出端Q4連接，第十四與門U31的第二輸入端與第二與門U9的輸出端連接，第十二與門U29的輸出端與第四D觸發(fā)器U33的觸發(fā)信號(hào)輸入端D連接，第十四與門U31的輸出端與第六D觸發(fā)器U35的觸發(fā)信號(hào)輸入端D連接，第四D觸發(fā)器U33和第六D觸發(fā)器U35的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第四D觸發(fā)器U33的輸出端Q構(gòu)成反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元的反串去磁脈沖列輸出端ND0，第六D觸發(fā)器U35的輸出端Q構(gòu)成反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元的反串觸發(fā)脈沖列輸出端NTO ;第二延遲電路U19的輸入端IN與第二或非門U5的輸出端連接，第二延遲電路U19的時(shí)鐘信號(hào)輸入端C與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第二延遲電路U19的輸出端OUT與第十與門U27的第二輸入端連接，第十與門U27的第一輸入端與第二或非門U5的輸出端連接，第十與門U27的輸出端分別與第三故障檢測(cè)單元MK3的脈沖檢測(cè)使能端CKEN和第四故障檢測(cè)單元MK4的脈沖檢測(cè)使能端CKEN連接，第三故障檢測(cè)單元MK3的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK和第四故障檢測(cè)單元MK4的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK與晶振Ul的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接，第三故障檢測(cè)單元MK3的采樣信號(hào)輸入端FB與反串觸發(fā)脈沖列采樣信號(hào)輸入端口 NTF連接，第四故障檢測(cè)單元MK4的采樣信號(hào)輸入端FB與反串去磁脈沖列采樣信號(hào)輸入端口 NDF連接，第六與門U23的輸出端分別與第三故障檢測(cè)單元MK 3的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN和第四故障檢測(cè)單元MK4的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN連接，第八與門U25的輸出端分別與第三故障檢測(cè)單元MK3的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN和第四故障檢測(cè)單元MK4的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN連接，第三故障檢測(cè)單元MK3的輸出端ERROUT輸出反串觸發(fā)脈沖列故障信號(hào)NTER，第四故障檢測(cè)單元MK4的輸出端ERROUT輸出反串去磁脈沖列故障信號(hào)NDER ； (3)有一個(gè)故障清除信號(hào)輸入端CLEIN，分別與第一故障檢測(cè)單元MKl的故障清除端CLE至第四故障檢測(cè)單元MK4的故障清除端CLE連接； (4)第一故障檢測(cè)單元MKl至第四故障檢測(cè)單元MK4的結(jié)構(gòu)相同，每個(gè)故障檢測(cè)單元由下述器件組成下降沿微分電路U41，上升沿微分電路U45，3個(gè)與門即第十五與門U43、第十六與門U46、和第十七與門U51，3個(gè)或門即第一或門U40、第二或門U52和第三或門U53，第五非門U49，異或門U47以及RS觸發(fā)器U54 ;下降沿微分電路U41的時(shí)鐘輸入端C、上升沿微分電路U45的時(shí)鐘輸入端C和RS觸發(fā)器U54的時(shí)鐘輸入端C相互連接構(gòu)成故障檢測(cè)單元的時(shí)鐘輸入端CLK ;第十六與門U46的第一輸入端構(gòu)成故障檢測(cè)單元的脈沖檢測(cè)使能 端CKEN,第十六與門U46的第二輸入端構(gòu)成故障檢測(cè)單兀的米樣信號(hào)輸入端FB,第一或門U40的第一輸入端構(gòu)成故障檢測(cè)單兀的米樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN,第一或門U40的第二輸入端構(gòu)成故障檢測(cè)單元的采樣信號(hào)反向檢測(cè)時(shí)序輸入端NFEN，下降沿微分電路U41的信號(hào)輸入端IN構(gòu)成故障檢測(cè)單元的故障清除端CLE ;第十六與門U46的輸出端與上升沿微分電路U45的信號(hào)輸入端IN連接，上升沿微分電路U45的輸出端OUT與第二或門U52的第一輸入端連接；第十五與門U43的第一輸入端與故障檢測(cè)單元的采樣信號(hào)輸入端FB連接，第一或門U40的輸出端與第十五與門U43的第二輸入端連接,異或門U47的第一輸入端與故障檢測(cè)單元的采樣信號(hào)檢測(cè)時(shí)序輸入端FBEN連接，第十五與門U43的輸出端分別與異或門U47的第二輸入端和第十七與門U51的第二輸入端連接，異或門U47的輸出端分別與第二或門U52的第二輸入端和第五非門U49的輸入端連接,第五非門U49的輸出端與第十七與門U51的第一輸入端連接，第十七與門U51的輸出端與第三或門U53的第一輸入端連接；下降沿微分電路U41的輸出端OUT與第三或門U53的第二輸入端連接；第二或門U52的輸出端與RS觸發(fā)器U54的置位端S連接，第三或門U53的輸出端與RS觸發(fā)器U54的復(fù)位端R連接，RS觸發(fā)器U54的輸出端Q構(gòu)成故障檢測(cè)單元的輸出端ERR0UT。
全文摘要
本發(fā)明涉及應(yīng)用于電網(wǎng)及電力系統(tǒng)中的晶閘管閥，特別是指對(duì)用于高壓晶閘管閥串觸發(fā)的脈沖驅(qū)動(dòng)數(shù)字邏輯電路的改進(jìn)。它包括晶振U1、正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元和反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元，正串觸發(fā)去磁脈沖生成單元中還有3個(gè)D觸發(fā)器，第一或非門U4，第三非門U12，6個(gè)與門，第一延遲電路U18，第一與非門U20，第一故障檢測(cè)單元MK1和第二故障檢測(cè)單元MK2；反串觸發(fā)去磁脈沖生成單元中還有3個(gè)D觸發(fā)器，第二或非門U5，第四非門U13，6個(gè)與門，第二延遲電路U19，第二與非門U21，第三故障檢測(cè)單元MK 3和第四故障檢測(cè)單元MK4。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)提出一種對(duì)輸入信號(hào)適應(yīng)性較強(qiáng)，且加入了死區(qū)控制功能，具有檢測(cè)反饋及故障邏輯判斷功能的用于高壓晶閘管閥串觸發(fā)的脈沖驅(qū)動(dòng)數(shù)字邏輯電路。
文檔編號(hào)H03K19/098GK102970028SQ20121046690
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者杜宏斌, 許文哲 申請(qǐng)人:北京青云航空儀表有限公司