新型的晶閘管開關(guān)投切電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型的晶閘管開關(guān)投切電路，尤其涉及一種零電壓時刻投切的晶閘管開關(guān)投切電路，屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]晶閘管的開、關(guān)是無觸點的，其操作壽命幾乎是無限的，而且晶閘管的投切能夠快速無沖擊地將電容器接入電網(wǎng)，能夠減少投切時的操作困難問題，實現(xiàn)動態(tài)的無功補償，提高電能的質(zhì)量，因此，晶閘管投切電容器已經(jīng)成為一種廣泛應(yīng)用于配電系統(tǒng)的動態(tài)無功補償裝置。但是，晶閘管投入電容器的時刻，也就是晶閘管開通的時刻，且必須是電源電壓與電容器殘壓的幅值和相位相同的時刻。因為根據(jù)電容器的特性，當加在電容上的電壓有階躍變化時，將產(chǎn)生沖擊電流，會損壞晶閘管，還會給所在電力系統(tǒng)帶來高頻振蕩等不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的問題是:提供一種結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，能夠大大減少晶閘管損壞量，降低對所在電力系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻振蕩不利影響的新型的晶閘管開關(guān)投切電路。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]所述的新型的晶閘管開關(guān)投切電路，包括晶閘管和投切電容器控制器，晶閘管連接過零檢測電路，投切電容器控制器連接觸發(fā)控制和鎖死保護電路，過零檢測電路和觸發(fā)控制和鎖死保護電路通過與門U13連接觸發(fā)波形產(chǎn)生電路，觸發(fā)波形產(chǎn)生電路通過觸發(fā)驅(qū)動電路連接晶閘管。
[0006]所述的新型的晶閘管開關(guān)投切電路通過采集晶閘管的過零信號，若采集的過零信號為有效信號，同時投切控制器發(fā)出有效信號時，通過觸發(fā)波形產(chǎn)生電路和觸發(fā)驅(qū)動電路進行信號處理，經(jīng)過調(diào)制后的信號來觸發(fā)晶閘管，減少晶閘管損壞量，降低對電力系統(tǒng)所產(chǎn)生的尚頻振蕩不利影響。
[0007]進一步的優(yōu)選，與門U13連接觸發(fā)波形產(chǎn)生電路的555多諧振蕩器UlO，555多諧振蕩器UlO的輸出端連接穩(wěn)壓電路和放大電路，放大電路連接脈沖變壓器，脈沖變壓器連接整流電路，整流電路通過接線端子連接晶閘管。通過555多諧振蕩器UlO產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，觸發(fā)脈沖通過穩(wěn)壓、放大、變壓和整流的調(diào)制后變成適合晶閘管的觸發(fā)脈沖，能夠?qū)чl管起到一定的保護作用，結(jié)構(gòu)簡單，實用性強。
[0008]進一步的優(yōu)選，過零檢測電路包括光耦Ul，光耦Ul的I腳和2腳分別通過電阻Rl和電阻R2連接晶閘管，光耦Ul的3腳接地，光耦Ul的4腳通過電阻R47后連接電源VCC，光耦Ul的4腳和電阻R47的公共端點Ul_4連接與門Ul 3的7腳信號輸入端。
[0009]進一步的優(yōu)選，光耦Ul兩端并聯(lián)光耦U2，光耦U2的I腳和2腳分別通過電阻Rl和電阻R2連接晶閘管，光耦U2的3腳接地，光耦U2的4腳通過電阻R47后連接電源VCC，光耦U2的4腳和電阻R47的公共端點Ul_4連接與門Ul 3的7腳信號輸入端。
[0010]采用并聯(lián)的兩個光耦Ul和光耦U2，當電源電壓與電容器的殘壓不相等時，只要晶閘管上電壓U2_l與U2_2之差不為零，光耦Ul和U2導(dǎo)通，Ul_4處為低電平，觸發(fā)脈沖控制信號為無效電平，晶閘管處于關(guān)斷狀態(tài)。
[0011]進一步的優(yōu)選，觸發(fā)控制和鎖死保護電路包括連接投切電容器控制器的接線端子Pl，接線端子Pl的I腳連接光耦U7的I腳，接線端子Pl的2腳通過電阻R28和二極管D38連接光耦U7的2腳，光耦U7的3腳連接脈沖鎖死保護電路，光耦U7的4腳通過電阻R7和電阻R40連接電源VCC，電阻R7和電阻R40的公共端連接三極管D49的基極，三極管D49的集電極通過電阻Rl 2接地，三極管D49的發(fā)射極連接電源VCC，三極管D49的集電極和電阻Rl 2的公共端點D49_C連接與門Ul 3的5腳信號輸入端。
[0012]進一步的優(yōu)選，脈沖鎖死保護電路包括三極管D50和溫度傳感開關(guān)RMR，三極管D50的集電極連接光耦U7的3腳，三極管D50的基極通過電阻R37連接電源VCC，三極管D50的基極和電阻R37的公共端連接溫度傳感開關(guān)RMR的I腳，溫度傳感開關(guān)RMR的2腳和三極管D50的發(fā)射極接地。Pl為接線端子，Pl接來自投切電容器控制器的控制信號，RMR接溫度傳感開關(guān)。當來自投切電容器控制器的控制信號有效，且溫度未超標時，光耦導(dǎo)通，D49_C為有效電平。當來自投切電容器控制器的控制信號無效，且溫度未超標時，光耦關(guān)斷，D49_C為無效電平。當溫度超標，溫度開關(guān)閉合，此時無論投切電容器控制器的控制信號是否有效，D49_C都為無效電平，脈沖鎖死。
[0013]進一步的優(yōu)選，門U13連接555多諧振蕩器UlO的4腳，555多諧振蕩器UlO的I腳接地，555多諧振蕩器UlO的2腳連接電阻R31和電阻R34后連接電源VCC，電阻R31兩端并聯(lián)二極管D35，555多諧振蕩器UlO的3腳通過穩(wěn)壓二極管D42和電阻R23連接三極管D28的基極，三極管D28的集電極連接脈沖變壓器LI，脈沖變壓器LI通過第一整流橋連接接線端子P5，三極管D28的發(fā)射極連接脈沖變壓器L2，脈沖變壓器L2通過第二整流橋連接接線端子P6，接線端子P5和接線端子P6連接晶閘管，三極管D28的基極和發(fā)射極之間設(shè)置下拉電阻R42，三極管D28的發(fā)射極和脈沖變壓器L2的3腳連接電源VCC，脈沖變壓器LI的3腳和脈沖變壓器L2的I腳之間串聯(lián)電容C6，555多諧振蕩器U1的4腳連接與門U13的信號輸出端，555多諧振蕩器U1的4腳連接發(fā)光二極管LED和電阻R21后接地，555多諧振蕩器UlO的6腳連接電容C9后接地，555多諧振蕩器UlO的7腳連接電阻R34和電阻R31的公共端，555多諧振蕩器UlO的8腳連接電源VCC0
[0014]進一步的優(yōu)選，555多諧振蕩器UlO的3腳和穩(wěn)壓二極管D42的公共端連接穩(wěn)壓二極管D41，穩(wěn)壓二極管D41通過電阻R22鏈接三極管D25的基極，三極管D25的集電極連接三極管D28的集電極和脈沖變壓器LI的公共端，三極管D25的發(fā)射極接地，三極管D25的基極和發(fā)射極之間設(shè)置下拉電阻R41 ο當投入信號D49_C和過零信號Ul_4都為有效時，U10_RESET為有效電平，此時，UlO處于工作狀態(tài)，開始輸出觸發(fā)脈沖頻率20us、幅值+12V?OV的脈沖信號。此信號經(jīng)過調(diào)理之后，變成適合晶閘管的觸發(fā)脈沖，由P5，P6輸出到晶閘管。
[0015]進一步的優(yōu)選，接線端子Pl的I腳連接光耦U7的I腳、光耦U8的I腳和光耦U9的I腳，接線端子Pl的2腳通過電阻R28和二極管D38連接光耦U7的2腳，接線端子Pl的3腳通過電阻R29和二極管D39連接光耦U8的2腳，接線端子Pl的4腳通過電阻R30和二極管D40連接光耦U9的2腳，光耦U7的3腳、光耦U8的3腳和光耦U9的3腳均連接脈沖鎖死保護電路，光耦U7的4腳通過電阻R7和電阻R40連接電源VCC，電阻R7和電阻R40的公共端連接三極管D49的基極，三極管D49的集電極通過電阻Rl 2接地，三極管D49的發(fā)射極連接電源VCC，三極管D49的集電極和電阻Rl 2的公共端點D49_C連接與門Ul 3的5腳信號輸入端，光耦U8的4腳通過電阻R8和電阻R39連接電源VCC，電阻R8和電阻R39的公共端連接三極管D48的基極，三極管D48的集電極通過電阻RlO接地，三極管D48的發(fā)射極連接電源VCC，三極管D48的集電極和電阻Rl O的公共端點D48_(:連接與門U13的5腳信號輸入端，光耦U9的4腳通過電阻R9和電阻R38連接電源VCC，電阻R9和電阻R38的公共端連接三極管D47的基極，三極管D47的集電極通過電阻Rll接地，三極管D47的發(fā)射極連接電源VCC，三極管D47的集電極和電阻Rl I的公共端點D47_C連接與門Ul 3的5腳信號輸入端。當接收到來自投切電容器控制器信號時，光耦U7、U8、U9導(dǎo)通，此時U7_4、U8_4、U9_4為高電平，三極管D49