一種高壓脈沖電源igbt驅(qū)動(dòng)機(jī)箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓脈沖電源IGBT驅(qū)動(dòng)機(jī)箱。
【背景技術(shù)】
[0002]80Kv/70A高壓脈沖電源，是國家大科學(xué)工程EAST中性束注入系統(tǒng)的重要組成部分。IGBT驅(qū)動(dòng)機(jī)箱是該電源的靈魂，是決定該電源能否可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。目前，國內(nèi)還沒有類似大功率的高壓脈沖電源，而且，小功率的脈沖電源都內(nèi)置微處理器控制。但是，微處理器在高電磁強(qiáng)干擾下工作穩(wěn)定性低，因此，對(duì)于該高壓脈沖電源需要研制特殊的驅(qū)動(dòng)機(jī)箱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種高壓脈沖電源IGBT驅(qū)動(dòng)機(jī)箱。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種高壓脈沖電源IGBT驅(qū)動(dòng)機(jī)箱，包括有機(jī)箱底板、光信號(hào)發(fā)送板、故障封鎖板、LED顯示板和信號(hào)轉(zhuǎn)接板，在所述的機(jī)箱底板上裝載有12個(gè)插接件一 JPl?JP12、插件件二JP13、4個(gè)插件件三JP14?JP17和13個(gè)插接件四JPBl?JPB13，將12個(gè)插接件一 JPl?JP12、插件件二 JP13、4個(gè)插件件三JP14?JP17和13個(gè)插接件四JPBl?JPB13的相同的引腳通過PCB布線進(jìn)行連接；所述的光信號(hào)發(fā)送板上裝載有信號(hào)輸入電路、12個(gè)相同的光發(fā)送電路和插接件五JP2_1，所述的信號(hào)輸入電路為FSXH信號(hào)與插接件JP2_1的17號(hào)引腳相連，同時(shí)，F(xiàn)SXH信號(hào)經(jīng)過電阻R2_l的一端相連，電阻R2_l的另一端與二極管D2_l、電容C2_3、電阻R2_2及非門芯片N2_1A的I號(hào)引腳相連，另外，二極管D2_l、電容C2_3和電阻R2_2的另一引腳與電源地GND相連，非門芯片N2_1A的2號(hào)引腳作為故障封鎖板的內(nèi)部封鎖信號(hào)FSXH_X，送給所述的12個(gè)光發(fā)送電路中，所述的光發(fā)送電路為:插接件JP2_1的18?29號(hào)引腳分別與12個(gè)光發(fā)送電路中的電阻R2_ll的相連，R2_ll的另一端與二極管D2_ll、電容C2_ll、電阻R2_21和非門N2_1E的11號(hào)引腳相連，非門N2_1E的10號(hào)引腳與非門N2_1B的3號(hào)引腳相連，非門N2_1B的4號(hào)引腳與光驅(qū)動(dòng)芯片的2號(hào)及4號(hào)引腳相連；光驅(qū)的芯片U2_l的I號(hào)及7號(hào)引腳與內(nèi)部封鎖信號(hào)FSXH_X相連，光驅(qū)的芯片U2_l的8號(hào)引腳與電源+5V相連，光驅(qū)的芯片U2 j的3引腳與電阻R2_31和光發(fā)送芯片G2_l的2、6、7引腳相連，電阻R2_31的另一端與電源+5V相連；光驅(qū)的芯片U2_l的5號(hào)引腳與電阻R2_41相連，12個(gè)光發(fā)送電路中的光驅(qū)的芯片U2_l的5號(hào)引腳分別與插接件五JP2_1的I?12號(hào)引腳相連，電阻R2_41的另一端與電源+5V相連，插接件JP2_1插入所述的12個(gè)插接件一JPl?JP12中的任意一個(gè)；在所述的故障封鎖板上裝載有12個(gè)相同的故障封鎖電路和一個(gè)插接件六JPB3_1，所述的故障封鎖電路為:光接收芯片G3_l將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，光接收芯片G3_l的2號(hào)引腳與+5V電源及電阻R3_l的一端相連，光接收芯片G3_l的6號(hào)引腳與電阻R3_l的另一端相連，同時(shí)與電容C3_2、電阻R3_2和非門芯片N3_1C的5號(hào)引腳相連，光接收芯片G3_l的3號(hào)及7號(hào)引腳與電源地相連，非門芯片N3_1C的6號(hào)引腳與插接件JPB3_1的3號(hào)引腳及非門芯片N3_1D的9號(hào)引腳相連；非門芯片N3_1D的8號(hào)引腳與插接件JPB3_1的I號(hào)引腳相連，插接件JPB3_1的2號(hào)引腳與光驅(qū)動(dòng)芯片U3_l的2號(hào)及4號(hào)引腳相連，光驅(qū)動(dòng)芯片U3_l的I號(hào)及7號(hào)引腳通過電阻R3_3與+5V電源相連，光驅(qū)動(dòng)芯片U3_l的8號(hào)引腳與+5V電源相連，3號(hào)引腳通過二極管DO與接插件JPB3_1的13號(hào)引腳相連，同時(shí)，3號(hào)引腳通過電阻R3_4與+5V電源相連，光驅(qū)動(dòng)芯片U3_l的5號(hào)引腳通過電阻R3_5與+5V電源相連，12個(gè)故障封鎖電路中的光驅(qū)動(dòng)芯片的5號(hào)引腳分別與接插件六JPB3_1的I?12號(hào)引腳相連，接插件六JPB3_1插入插件件二 JP13 ;所述的LED顯示板上裝載有12個(gè)電阻R4_l?R4_12、12個(gè)二極管D4_l?D4_12和插接件七JP4_1，所述的12個(gè)電阻R4_l?R4_12的一端分別連接12個(gè)二極管D4_l?D4_12的正極，12個(gè)二極管D4_l?D4_12的負(fù)極接電源地，12個(gè)電阻R4_l?R4_12的另一端分別連接插接件七JP4_1的O?11號(hào)引腳，插接件七JP4_1插入13個(gè)插接件四JPBl?JPB13中的任意一個(gè)；所述的信號(hào)轉(zhuǎn)接板上裝載有插接件八JP5_1和插接件九JP5_2，所述的插接件八JP5_1連接外部控制板卡CPC1-7248，所述的插接件九JP5_2插入4個(gè)插件件三JP14?JP17中的任意一個(gè)。
[0005]所述的12個(gè)插接件一 JPI?JP12、插件件二 JP13和13個(gè)插接件四JPBI?JPB13的型號(hào)均為9001-36321 ;所述的4個(gè)插件件三JP14?JP17的型號(hào)均為9001-32641 ;所述的非門芯片N2_1A、非門芯片N2_1E、非門芯片N2_1B、非門芯片N3_1C和非門芯片N3_1D的型號(hào)均為74HC14M ;所述的光驅(qū)動(dòng)芯片U2_l和光驅(qū)動(dòng)芯片U2_l的型號(hào)均為SN75451 ;所述的光發(fā)送芯片G2_l的型號(hào)為HFBR1414 ;所述的光接收芯片G3_l的型號(hào)為HFBR2412 ;所述的插接件五JP2_1、插接件六JPB3_1和插接件七JP4_1的型號(hào)均為9001-35321 ;所述的插接件八JP5_1的型號(hào)為SCS1-100 ;所述的插接件九JP5_2的型號(hào)為9001-32641。
[0006]轉(zhuǎn)接板通過電纜與控制板卡CPC1-7248相連，將控制信號(hào)接入IGBT驅(qū)動(dòng)機(jī)箱，然后控制信號(hào)通過底板進(jìn)入光發(fā)送板，同時(shí)該信號(hào)也控制LED顯示板。當(dāng)故障封鎖板接收到故障封鎖信號(hào)后，立即封鎖所有光發(fā)送板的光信號(hào)。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明不但簡化了控制板，同時(shí)也增加了控制板的可靠性和抗電磁干擾性能，對(duì)于連續(xù)運(yùn)行的高壓脈沖電源系統(tǒng)，控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜，保護(hù)邏輯較多，采用本發(fā)明的IGBT機(jī)箱可以采用光信號(hào)快速封鎖高壓電源的輸出，克服了強(qiáng)電磁干擾，實(shí)現(xiàn)了高壓脈沖電源的可靠運(yùn)行，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)80kV/70A輸出，并成功參加EAST裝置實(shí)驗(yàn)。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明插接件一 JPl的結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖2為本發(fā)明插接件二 JP13的結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖3為本發(fā)明插接件三JP14的結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖4為本發(fā)明插接件四JPBl的結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖5為本發(fā)明信號(hào)輸入電路與光發(fā)送電路連接結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖6為本發(fā)明插接件五JP2_1的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖7為本發(fā)明故障封鎖電路圖。
[0015]圖8為本發(fā)明插接件六JPB3_1的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖9為本發(fā)明LED顯示板上電路結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖10為本發(fā)明插接件八JP5_1結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖11為本發(fā)明插接件九JP5_2結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11所示，一種高壓脈沖電源IGBT驅(qū)動(dòng)機(jī)箱，包括有機(jī)箱底板、光信號(hào)發(fā)送板、故障封鎖板、LED顯示板和信號(hào)轉(zhuǎn)接板，在所述的機(jī)箱底板上裝載有12個(gè)插接件一 JPl?JP12、插件件二 JP13、4個(gè)插件件三JP14?JP17和13個(gè)插接件四JPBl?JPB13，將12個(gè)插接件一 JPl?JP12、插件件二 JP13、4個(gè)插件件三JP14?JP17和13個(gè)插接件四JPBl?JPB13的相同的引腳通過PCB布線進(jìn)行連接；所述的光信號(hào)發(fā)送板上裝載有信號(hào)輸入電路、12個(gè)相同的光發(fā)送電路和插接件五JP2_1，所述的信號(hào)輸入電路為FSXH信號(hào)與插接件JP2_1的17號(hào)引腳相連，同時(shí)，F(xiàn)SXH信號(hào)經(jīng)過電阻R2_l的一端相連，電阻R2_l的另一端與二極管D2_l、電容C2_3、電阻R2_2及非門芯片N2_1A的I號(hào)引腳相連，另外，二極管D2_l、電容C2_3和電阻R2_2的另一引腳與電源地GND相連，非門芯片N2_1A的2號(hào)引腳作為故障封鎖板的內(nèi)部封鎖信號(hào)FSXH_X，送給所述的12個(gè)光發(fā)送電路中，所述的光發(fā)送電路為:插接件JP2_1的18?29號(hào)引腳分別與12個(gè)光發(fā)送電路中的電阻R2_ll的相連，R2_l I的另一端與二極管D2_l 1、電容C2_l 1、電阻R2_21和非門N2_1E的11號(hào)引腳相連，非門N2_1E的10號(hào)引腳與非門N2_1B的3號(hào)引腳相連，非門N2_1B的4號(hào)引腳與光驅(qū)動(dòng)芯片的2號(hào)及4號(hào)引腳相連；光驅(qū)的芯片U2_l的I號(hào)及7號(hào)引腳與內(nèi)部封鎖信號(hào)FSXH_X相連，光驅(qū)的芯片U2_l的8號(hào)引腳與電源+5V相連，光驅(qū)的芯片U2_l的3引腳與電阻R2_31和光發(fā)送芯片G2_l的2、6、7引腳相連，電阻R2_31的另一端與電源+5V相連；光驅(qū)的芯片U2_l的5號(hào)引腳與電阻R2_41相連，12個(gè)光發(fā)送電路中的光驅(qū)的芯片U2_l的5