专利名称：大功率可控硅开关控制器的利记博彩app
技术领域：
本实用新型属于一种电力开关控制装置，具体涉及一种用于中频负载投切的大功率可控硅开关控制器。
背景技术：
对于工厂而言，当供电系统发生故障时，系统需要将负载由工作供电设备切换至备用供电设备上，为了保障负载的安全稳定运行，切换过程必须平稳，不能对负载以及供电设备造成冲击，所以在对负载进行切换时，须有一种切换执行开关来满足上述要求。目前，已经有的大功率可控硅开关控制器大都工作于工频50Hz条件下，不能在中频(IkHz 2kHz)条件下工作，且中频大功率可控硅开关控制器均为任意时刻投切类型，没有固定的投切触发角，有可能在电压的峰值处投切负载，由于负载的补偿电容容量较大，中频条件下电流是工频条件下的几十倍，故任意时刻投切会导致投入瞬间产生巨大的冲击电流，对负载造成巨大的冲击，严重时烧毁可控硅，损毁供电设备。解决方法是降低电压投切，降电压投切虽然能够在中频条件下投切负载，但投切程序相对繁琐，在过激状态下如果降电压会对过激状态产生影响，破坏过激状态，因此无法完成过激补偿电容的投切。除此之夕卜，由于采用降电压投切，切换过程时间长、程序繁琐，影响负载运行的稳定性。
发明内容本实用新型是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种大功率可控硅开关控制器。本实用新型的技术方案是一种大功率可控硅开关控制器，包括电源电路、过零检测电路、驱动脉冲发生电路、高压浮动MOS栅极驱动器电路和触发脉冲隔离放大驱动电路。所述的电源电路包括三相桥式整流器、直流滤波电容和稳压芯片，三相桥式整流器由二极管D4 D6、D9 Dll组成，交流电源经整流后由稳压芯片稳压，再经直流电容C6、C7 ClOXll滤波后为各集成电路芯片提供15V的直流电源，经分压滤波后的直流电压为高压浮动MOS栅极驱动器的第一、二 MOS管提供直流供电。所述的过零检测电路包括由R10、R11组成的分压电路，由R4、C4组成的积分电路，和第一、二电压比较器以及D触发器。所述的驱动脉冲发生电路包括反相器(10)、555定时器(11)和相应的二极管D8、D8、电阻R6、R7、C8、C9，组成振荡电路。所述的高压浮动MOS栅极驱动器电路包括高压浮动MOS栅极驱动芯片作为驱动芯片、第一、二 MOS管作为功率执行器件。所述的触发脉冲放大驱动电路包括第一 第六隔离脉冲变压器第一 第六整流桥、以及各自相应的二极管D18 D23、电阻Rll R22、C18 C23，隔离触发脉冲放大后驱动可控硅开关。所述的高压浮动MOS栅极驱动芯片选用型号为IR2110。[0012]所述的第一、二 MOS管选用型号为IRF250。本实用新型的效果本实用新型所述的一种用于中频负载投切的大功率可控硅开关控制器，在无需降低中频电压的情况下能够在一相电压过零时平稳的投切负载，与任意时刻投入的可控硅开关控制器相比可有效抑制冲击电流和电流上升率，保障负载的安全稳定运行。
图I是本实用新型的电原理框图；图2是本实用新型的电源电路图；图3是本实用新型的过零检测电路图；图4是本实用新型的驱动脉冲发生电路图；图5是本实用新型的高压浮动MOS栅极驱动器电路图；图6是本实用新型的触发脉冲隔离放大驱动电路图。其中I电源电路2过零检测电路3驱动脉冲发生电路 4高压浮动MOS栅极驱动器电路5触发脉冲隔离放大驱动电路 6稳压芯片7第一电压比较器8第二电压比较器9 D触发器10反相器11 555定时器12高压浮动MOS栅极驱动芯片13 第一 MOS 管14 第二 MOS 管15 20第一 第六脉冲变压器21 26第一 第六整流桥。
具体实施方式
下面，结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明如图I所示，一种大功率可控硅开关控制器，包括电源电路、过零检测电路、驱动脉冲发生电路、高压浮动MOS栅极驱动器电路和触发脉冲隔离放大驱动电路。如图2所示，电源电路是二极管D4、D9串联，R分别与D4、D9的一端连接，D5、DlO串联，S分别与D5、D10的一端连接，D6、D11串联，T分别与D6、D11的一端连接，D4、D5、D6的另一端共阴极，D9、DIO、Dll的另一端共阳极组成三相桥式整流电路，电容C6、C7串联，经整流桥整流后整流桥直流回路两端分别与C6的一端连接、另一端与C7的一端连接，C7的另一端分别与稳压芯片6的第I脚及N连接，稳压芯片6的第2脚与C7的负极连接并接地，CIO、Cll并联的一端接地、另一端与稳压芯片6的第3脚连接。这样由稳压芯片6稳压，再经电容CIO、Cll滤波后为各个集成电路芯片提供15V的直流电源。而经C6、C7分压滤波后C6两端的电压为第一、二 MOS管IRF250供电，C6的 一端与高压浮动MOS栅极驱动器电路的13的D脚连接，C6的另一端与触发脉冲隔离放大驱动电路的S2连接。如图3所示，过零检测电路是端子NI分别与电阻Rll的一端、第一电压比较器7的第4脚及地连接，端子N2与RlO的一端连接，RlO的另一端与第一电压比较器7的第5脚连接，信号输入经分压电阻RIO、Rll分压，进入第一电压比较器7的同相输入端第5脚。当输入的交变电压过零为正后第一电压比较器7的第2脚立即翻转输出一个幅值为15V的高电平，同时R4、C4串联组成的积分电路与第一电压比较器7的第2脚连接构成锯齿波发生器。第二比较器8的同相输入端第7脚，在电位器Rl上取出一个电压大小可调的直流电压VT (O 15V)连接在第二比较器8的反相输入端第6脚。[0035]第二比较器8作为电压比较器对同相输入电压第7脚(VP)与反相输入电压第6脚(VT)进行比较，它的输出电压Vl=KX (VP - VT )，因第二比较器8的开环增益K很大，故当同相端的锯齿波电压VP高于反相端的直流电压VT时，比较器输出正向饱和电压，在数值上接近于供电电压15V。反之，若VP低于VT，则输出为负向饱和电压。由于比较器采用单电源供电，故负向饱和电压约为0V。这样第二比较器8的输出仅有两个电位，一个是高电位15V，另一个是低电位的0V，在第二比较器8的第I脚形成宽度可调的过零触发脉冲。第二比较器8的I脚与D触发器9的第3脚连接，过零触发脉冲进入D触发器9的第3脚，当D触发器9的第4脚复位端置O时，第I脚输出端Q由O置I保持输入的过零信号为高电平，D触发器9的第I脚与驱动脉冲发生电路的555定时器11的第4脚连接，触发555定时器11开始发出触发脉冲。与此同时D触发器9的第2脚置0，D触发器9的第2脚与高压浮动MOS栅极驱动器电路4的高压浮动MOS栅极驱动芯片12的第11脚连接，控制高压浮动MOS栅极驱动器电路开始工作。如图4所示，驱动脉冲发生电路3是为可控硅提供触发脉冲群，R6、D7、C9串联，R6的一端与555定时器11的第8脚连接并连接至+15V，R6的另一端分别连接至555定时器11的第7脚和R7的一端，R7的另一端与D8的一端连接，D8的另一端分别与555定时器11的第2脚、第6脚以及C9的一端连接，C9的另一端与C8的一端、555定时器11的第I脚连接并连接至地，C8的另一端与555定时器11的第5脚连接，D7、D8为导引二极管，可以单独调节放电时间常数，选择R6=R7，则占空比为50%，此时振荡器的振荡频率为/ =1. 44/ (R6+R7) C9驱动脉冲发生部分在接收到上一级电路的D触发器9的第I脚的过零触发信号后立即开始工作，确保了振荡器发出第一个触发脉冲的时刻为一相电压过零时。如图5所示，高压浮动MOS栅极驱动电路是555定时器11的第I脚分别与反相器10的第I脚、高压浮动MOS栅极驱动芯片12的第10脚连接，反相器10的第2脚与高压浮动MOS栅极驱动芯片12的第12脚连接，R2、D2并联的一端与高压浮动MOS栅极驱动芯片12的第7脚连接，另一端与第一 MOS管13的G脚连接，R3、D3并联的一端与高压浮动MOS栅极驱动芯片12的第I脚连接，另一端与第二 MOS管14的G脚连接，Cl的一端分别与高压浮动MOS栅极驱动芯片12的第9脚、+15V连接，另一端与高压浮动MOS栅极驱动芯片12的第13脚及地连接，C2、C5并联，一端分别与高压浮动MOS栅极驱动芯片12的第3脚、+15V连接，另一端与高压浮动MOS栅极驱动芯片12的第2脚、第二 MOS管14的S脚及地连接，C3的一端分别与高压浮动MOS栅极驱动芯片12的第6脚、Dl的一端连接，C3的另一端分别与高压浮动MOS栅极驱动芯片12的第5脚、第一 MOS管13的S脚及第二 MOS管14的D脚连接，并与驱动脉冲通过隔离驱动放大电路的SI连接，Dl的另一端与+15V连接。驱动脉冲发生部分的触发脉冲一路直接送入高压浮动MOS栅极驱动芯片第10脚，另一路经反相器反相后送入高压浮动MOS栅极驱动芯片第12脚，通过向两脚不断输入彼此反相的触发脉冲，经高压浮动MOS栅极驱动芯片12第7、I两管脚分别控制第一、二 MOS管13、14的G极(栅极)，使第一、二 MOS管13、14交替导通，管脚VB输出±15V的方波。高压浮动MOS栅极驱动芯片12选用型号为IR2110，第一、二 MOS管13、14选用型号为IRF250。如图6所示，驱动脉冲隔离驱动电路是第一、二脉冲变压器15、16初级串联，第三、四脉冲变压器17、18初级串联，第五、六脉冲变压器19、20初级串联，然后三者并联，并联后的一端与SI连接，另一端与S2连接。第一脉冲变压器15的次级一端与第一整流桥21的第I脚连接，另一端与第一整流桥21的第2脚连接，R17与D18串联后与Rll并联的一端与第一整流桥21的第3脚连接，另一端与Gl连接，C18的一端分别与R17、D18的一端连接，另一端分别与第一整流桥21的第3脚、Kl连接。 第二脉冲变压器16的次级一端与第二整流桥22的第I脚连接，另一端与第二整流桥22的第2脚连接，R18与D19串联后与R12并联的一端与第二整流桥22的第3脚连接，另一端与G2连接，C19的一端分别与R18、D19的一端连接，另一端分别与第二整流桥22的第3脚、K2连接。第三脉冲变压器17的次级一端与第三整流桥23的第I脚连接，另一端与第三整流桥23的第2脚连接，R19与D20串联后与R13并联的一端与第三整流桥23的第3脚连接，另一端与G3连接，C20的一端分别与R19、D20的一端连接，另一端分别与第三整流桥23的第3脚、K3连接。第四脉冲变压器18的次级一端与第四整流桥24的第I脚连接，另一端与第四整流桥24的第2脚连接，R20与D21串联后与R14并联的一端与第四整流桥24的第3脚连接，另一端与G4连接，C21的一端分别与R20、D21的一端连接，另一端分别与第四整流桥24的第3脚、K4连接。第五脉冲变压器19的次级一端与第五整流桥25的第I脚连接，另一端与第五整流桥25的第2脚连接，R21与D22串联后与R15并联的一端与第五整流桥25的第3脚连接，另一端与G5连接，C22的一端分别与R21、D22的一端连接，另一端分别与第五整流桥25的第3脚、K5连接。第六脉冲变压器20的次级一端与第六整流桥26的第I脚连接，另一端与第六整流桥26的第2脚连接，R22与D23串联后与R16并联的一端与第六整流桥26的第3脚连接，另一端与G6连接，C23的一端分别与R22、D23的一端连接，另一端分别与第六整流桥26的第3脚、K6连接；隔离放大后驱动可控硅开关。本实用新型的工作过程变频器的输出电压信号进入过零检测部分，检测变频器输出电压的过零信号，过零信号进入驱动脉冲发生部分，立即发出驱动脉冲群，脉冲群通过高压浮动MOS栅极驱动器放大并转换为同频率幅值±15V的方波脉冲，信号再通过触发脉冲隔离放大驱动部分变换为可控硅驱动脉冲，驱动可控硅开关。实施例可控硅选择KK1000快速可控硅，其通态平均电流为1000A，最大电流上升率di/dt为100 Α/μ S，采用以上平台对不同功率等级的中频负载进行投切，记录投切瞬间的电流上升率，随着负载的增加，电流上升率并未成比例增加，当输出功率达到290kW时，输出电流490A，电 流上升率di/dt为32A/μ S，冲击很小，可保证负载的平稳切换。
权利要求1.一种大功率可控硅开关控制器，其特征在于包括电源电路(I)、过零检测电路(2)、驱动脉冲发生电路(3)、高压浮动MOS栅极驱动器电路(4)和触发脉冲隔离放大驱动电路(5)，所述的电源电路(I)包括三相桥式整流器、直流滤波电容和稳压芯片(6)，三相桥式整流器由二极管D4 D6、D9 Dll组成；所述的过零检测电路(2)包括由R10、R11组成的分压电路，由R4、C4组成的积分电路，和第一、二电压比较器(7、8)以及D触发器(9);所述的驱动脉冲发生电路(3)包括反相器(10)、555定时器(11)和相应的二极管08、08、电阻尺6、R7、C8、C9，组成振荡电路；所述的高压浮动MOS栅极驱动器电路(4)包括高压浮动MOS栅极驱动芯片(12)、第一、二 MOS管(13、14);所述的触发脉冲放大驱动电路(5)包括第一 第六隔离脉冲变压器(15 20)、第一 第六整流桥(21 26)、以及各自相应的二极管D18 D23、电阻Rll R22、C18 C23，隔离触发脉冲放大后驱动可控硅开关。
2.根据权利要求I所述的一种大功率可控硅开关控制器，其特征在于所述的高压浮动MOS栅极驱动芯片(12)选用型号为IR2110。
3.根据权利要求I所述的一种大功率可控硅开关控制器，其特征在于所述的第一、二MOS管(13、14)选用型号为IRF250。
专利摘要本实用新型公开了一种大功率可控硅开关控制器，包括电源电路、过零检测电路、驱动脉冲发生电路、高压浮动MOS栅极驱动器电路和触发脉冲隔离放大驱动电路。电源电路包括三相桥式整流器、直流滤波电容和稳压芯片。过零检测电路包括分压电路、积分电路和电压比较器以及D触发器；驱动脉冲发生电路由555振荡电路实现；高压浮动MOS栅极驱动器电路包括高压浮动MOS栅极驱动芯片、MOS管等；触发脉冲放大驱动电路包括隔离脉冲变压器、整流桥等。本实用新型在无需降低中频电压的情况下能够在一相电压过零时平稳的投切负载，可有效抑制冲击电流和电流上升率，保障负载的安全稳定运行。
文档编号H03K17/723GK202385073SQ201120550198
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者于东民, 何滢, 冯建平, 刘适, 史君, 李玉宾, 王伟, 王伟强, 赵武玲 申请人:核工业理化工程研究院