CN203039375U

CN203039375U - 可控硅控制器

Info

Publication number: CN203039375U
Application number: CN 201320013670
Authority: CN
Inventors: 周冠军; 王雪清; 蔡高除; 吴玉才
Original assignee: SHANGHAI EVER POWER AUTOMATION CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI EVER POWER AUTOMATION CO Ltd
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2023-01-10

Abstract

一种电容器等电位投切可控硅控制器，包括：依次连接的信号投入及过零检测电路、滤波补偿电路和可控硅控制输入端。本实用新型无功补偿速度快，电容可同时投入或同时切除，也可单独投入或单独切除，采用可控硅两端采集过零信号，光隔离自触发形式、过零触发，优于晶体管和CMOS，成本低，电路简单，安装方便。

Description

可控硅控制器

技术领域

本实用新型涉及的是一种无功补偿控制技术领域的电路，具体是一种交流信号下电容器电位投切可控硅控制器。

背景技术

现今的无功补偿设备中投切电容器，如果电容器上的电压与系统电压不相等，就会产生大的冲击电流，因此要求电网电压过零时将电容器接入电网，使电容器接入电网时避免产生冲击电流。目前使用的是首先使电容器上的电压等于零，控制开关在电网电压过零时将电容器接入电网，这样，电网电压不会在电容器上产生冲击电流，但是这种方法要等待电容器放电结束，影响系统投切电容器响应的快速性。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN201742096，公开日2011-2-9，记载了一种智能化动态补偿柜，包括：通过测出进线总柜负载电流的数个信号电流互感器；智能动态补偿控制器、双相可控硅，控制器在交流正弦波的零电位时发出脉冲触发信号来触发相应的双相可控硅。但该现有技术要等待电容器放电结束，影响系统投切电容器的响应速度。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种可控硅控制器，采用可控硅两端采集过零信号，触发点可以根据可控硅电压的变化适时变化，体积小、结构简单。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：本实用新型包括：顺次相连的信号投入及过零检测电路、滤波补偿电路和可控硅控制输入端。

所述的信号投入及过零检测电路包括：第一芯片、第二芯片、第三芯片、第四芯片、第五芯片、第六芯片、第一电阻、第三电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第六二极管、第五二极管、第七二极管、第四电阻、第五电阻、第七电阻、第八电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第二十二电阻、第十电阻、第十一电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第一电容、第二电容、第一接线端子和第二接线端子，其中：第六二极管的负极与第三芯片的第一端口相连，正极与第一接线端子的第四端口相连；第五二极管、第二电阻和第七二极管串联，第七二极管的负极与第一接线端子的第三端口相连，第五二极管的正极与第六芯片的第一端口相连，第一接线端子的第四端口与第五二极管的负极相连；第一芯片的第一端口与第二芯片的第二端口相连，第二芯片的第一端口与第三芯片的第二端口相连，第四芯片的第一端口与第五芯片的第二端口相连，第五芯片的第一端口与第六芯片的第二端口相连，第一芯片的第二端口与第四芯片的第二端口之间串联第一电阻和第三电阻相连；第二十二电阻、第二十五电阻、第八电阻、第七电阻和第十四电阻串联，第一芯片的第四端口和第六端口分别与第七电阻的两端相连，第二芯片的第四端口和第六端口分别与第八电阻的两端相连，第三芯片的第四端口和第六端口分别与第二十五电阻的两端相连；第十二电阻、第四电阻、第二十四电阻、第五电阻和第十三电阻串联，第四芯片的第四端口和第六端口分别与第五电阻的两端相连，第五芯片的第四端口和第六端口分别与第二十四电阻的两端相连，第六芯片的第四端口和第六端口分别与第四电阻的两端相连；第十九电阻和第一二极管组成第一并联电路且两端分别与第二接线端子的接口相连，第十八电阻和第二二极管组成第二并联电路且两端分别与第二接线端子的接口相连，第十七电阻和第三二极管组成第三并联电路且两端分别与第二接线端子的接口相连，第十六电阻和第四二极管组成第四并联电路且两端分别与第二接线端子的接口相连；第一滤波补偿电路的两端分别与第一并联电路和第二并联电路的二极管的正极一端相连，第十四电阻和第二十二电阻分别与第一并联电路和第二并联电路的二极管的正极一端相连，第二滤波电路的两端分别与第三并联电路和第四并联电路的二极管的正极一端相连，第十三电阻和第十二电阻的两端分别与第三并联电路和第四并联电路的二极管的正极一端相连。

所述的滤波补偿电路包括：第一滤波补偿电路和第二滤波补偿电路，其中：所述的第一滤波补偿电路包括：串联的第十电阻和第一电容；所述的第二滤波补偿电路包括：串联的第十一电阻和第二电容。

所述的第一至第六芯片为光耦合光线激活双边开关零电压隧道双向晶闸管。

所述的电容为聚丙烯(CBB)电容。

所述的二极管为发光二极管或整流二极管。

所述的电阻为金属膜电阻、绕线电阻或水泥电阻。

有益效果

本实用新型无功补偿速度快，电容可同时投入或同时切除，也可单独投入或单独切除，采用可控硅两端采集过零信号，高压光隔离自触发形式、过零触发，优于晶体管和CMOS成本低，电路简单，安装方便。

附图说明

图1为本实用新型逻辑结构图；

图2为可控硅控制器原理图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例包括：顺次相连的信号投入及过零检测电路、滤波补偿电路和可控硅控制输入端，信号投入及过零检测电路与电源相连。

如图2所示，所述的信号投入及过零检测电路包括：第一芯片U1、第二芯片U2、第三芯片U3、第四芯片U4、第五芯片U5、第六芯片U6、第一电阻R1、第三电阻R3、第二电阻R2、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第六二极管D6、第五二极管D5、第七二极管D7、第四电阻R4、第五电阻R5、第七电阻R7、第八电阻R8、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第二十二电阻R22、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十六电阻至第十九电阻R16、R17、R18、R19、第一电容C1、第二电容C2、第一接线端子J1和第二接线端子J2，其中：

第六二极管D6的负极与第三芯片U3的第一端口相连，正极与电源输入端的第一接线端子J1的第四端口相连；第五二极管D5、第二电阻R2和第七二极管D7串联，第七二极管D7的负极与第一接线端子J1的第三端口相连，第五二极管D5的正极与第六芯片的第一端口相连，第一接线端子J1的第四端口与第五二极管D5的负极相连；

第一芯片U1的第一端口与第二芯片U2的第二端口相连，第二芯片U2的第一端口与第三芯片U3的第二端口相连，第四芯片U4的第一端口与第五芯片U5的第二端口相连，第五芯片U5的第一端口与第六芯片U6的第二端口相连，第一芯片U1的第二端口与第四芯片U4的第二端口之间串联第一电阻R1和第三电阻R3相连；

第二十二电阻R22、第二十五电阻R25、第八电阻R8、第七电阻R7和第十四电阻R14串联，第一芯片U1的第四端口和第六端口分别与第七电阻R7的两端相连，第二芯片U2的第四端口和第六端口分别与第八电阻R8的两端相连，第三芯片U3的第四端口和第六端口分别与第二十五电阻R25的两端相连；第十二电阻R12、第四电阻R4、第二十四电阻R24、第五电阻R5和第十三电阻R13串联，第四芯片U4的第四端口和第六端口分别与第五电阻R5的两端相连，第五芯片U5的第四端口和第六端口分别与第二十四电阻R24的两端相连，第六芯片U6的第四端口和第六端口分别与第四电阻R4的两端相连；

第十九电阻R19和第一二极管D1组成第一并联电路且两端分别与第二接线端子J2的接口相连，第十八电阻R18和第二二极管D2组成第二并联电路且两端分别与第二接线端子J2的接口相连，第十七电阻R17和第三二极管D3组成第三并联电路且两端分别与第二接线端子J2的接口相连，第十六电阻R16和第四二极管组D4成第四并联电路且两端分别与第二接线端子J2的接口相连；第一滤波补偿电路的两端分别与第一并联电路和第二并联电路的二极管的正极一端相连，第十四电阻R14和第二十二电阻R22分别与第一并联电路和第二并联电路的二极管的正极一端相连，第二滤波电路的两端分别与第三并联电路和第四并联电路的二极管的正极一端相连，第十三电阻R13和第十二电阻R12的两端分别与第三并联电路和第四并联电路的二极管的正极一端相连。

所述的第一滤波补偿电路包括：串联的第十电阻R10和第一电容C1。

所述的第二滤波补偿电路包括：串联的第十一电阻R11和第二电容C2。

所述的第一至第六芯片U1、U2、U3、U4、U5、U6分别为MOC3083。

所述的第一电阻R1、第三电阻R3分别为金属膜电阻800欧姆，1/2W。

所述的第二电阻R2为金属膜电阻3900欧姆，1/2W。

所述的第十电阻R10和第十一电阻R11分别为水泥电阻27欧姆，7W。

所述的第四电阻R4、第五电阻R5、第七电阻R7、第八电阻R8、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25分别为金属膜电阻220千欧姆，1W。

所述的第十六电阻至第十九电阻R16、R17、R18、R19分别为金属膜电阻330欧姆，1W。

所述的第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第二十二电阻R22分别为绕线电阻56欧姆，3W。

所述的第一至第六二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6分别为插件二极管1N4007，第七二极管D7为红色∮3发光二极管。

所述的第一电容C1、第二电容C2为220nf/2KV的CBB电容。

所述的第一接线端子J1为7.62*4P，第二接线端子J2为7.62*8P。

本实施例使用场合为400V及以下的小容量TSC电路，反并联的一对可控硅作为投切电容器的开关，由于可控硅两端的电压是一个有直流偏移的交流量，为避免互感器饱和而影响过零检测，可控硅两端电压信号的采集选用芯片MOC3083，当可控硅两端的电压过零时产生窄脉冲，并与投切命令配合产生触发可控硅的脉冲序列。动作时间小于10毫秒，芯片是为220V电网电压设计的，芯片的双向可控硅耐压800V，在4、6两端电压低于12V时如果有输入触发电流，内部的双向可控硅就导通。由于使用电压等级是400V以下，所以双向可控硅控制器在设计时串联3只MOC3083芯片。

Claims

1.一种可控硅控制器，其特征在于，包括：顺次相连的信号投入及过零检测电路、滤波补偿电路和可控硅控制输入端。

2.根据权利要求1所述的可控硅控制器，其特征是，所述的信号投入及过零检测电路包括：第一芯片、第二芯片、第三芯片、第四芯片、第五芯片、第六芯片、第一电阻、第三电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第六二极管、第五二极管、第七二极管、第四电阻、第五电阻、第七电阻、第八电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第二十二电阻、第十电阻、第十一电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第一电容、第二电容、第一接线端子和第二接线端子，其中：

第六二极管的负极与第三芯片的第一端口相连，正极与第一接线端子的第四端口相连；第五二极管、第二电阻和第七二极管串联，第七二极管的负极与第一接线端子的第三端口相连，第五二极管的正极与第六芯片的第一端口相连，第一接线端子的第四端口与第五二极管的负极相连；

第一芯片的第一端口与第二芯片的第二端口相连，第二芯片的第一端口与第三芯片的第二端口相连，第四芯片的第一端口与第五芯片的第二端口相连，第五芯片的第一端口与第六芯片的第二端口相连，第一芯片的第二端口与第四芯片的第二端口之间串联第一电阻和第三电阻相连；

第二十二电阻、第二十五电阻、第八电阻、第七电阻和第十四电阻串联，第一芯片的第四端口和第六端口分别与第七电阻的两端相连，第二芯片的第四端口和第六端口分别与第八电阻的两端相连，第三芯片的第四端口和第六端口分别与第二十五电阻的两端相连；第十二电阻、第四电阻、第二十四电阻、第五电阻和第十三电阻串联，第四芯片的第四端口和第六端口分别与第五电阻的两端相连，第五芯片的第四端口和第六端口分别与第二十四电阻的两端相连，第六芯片的第四端口和第六端口分别与第四电阻的两端相连；

第十九电阻和第一二极管组成第一并联电路且两端分别与第二接线端子的接口相连，第十八电阻和第二二极管组成第二并联电路且两端分别与第二接线端子的接口相连，第十七电阻和第三二极管组成第三并联电路且两端分别与第二接线端子的接口相连，第十六电阻和第四二极管组成第四并联电路且两端分别与第二接线端子的接口相连；第一滤波补偿电路的两端分别与第一并联电路和第二并联电路的二极管的正极一端相连，第十四电阻和第二十二电阻分别与第一并联电路和第二并联电路的二极管的正极一端相连，第二滤波电路的两端分别与第三并联电路和第四并联电路的二极管的正极一端相连，第十三电阻和第十二电阻的两端分别与第三并联电路和第四并联电路的二极管的正极一端相连。

3.根据权利要求1所述的可控硅控制器，其特征是，所述的滤波补偿电路包括：第一滤波补偿电路和第二滤波补偿电路，其中：所述的第一滤波补偿电路包括：串联的第十电阻和第一电容；所述的第二滤波补偿电路包括：串联的第十一电阻和第二电容。