[实用新型]中频电源晶闸管光纤隔离驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及中频电源技术领域，具体涉及一种中频电源晶闸管光纤隔离驱动电路。

背景技术

随着中频电源设备变换功率越来越大，电磁干扰也相应增加，对驱动电路的耐压要求也越来越高。

传统的脉冲变压器隔离驱动电路，为了确保触发脉冲电流的上升速度，原副边耦合不能太差，导致隔离能力与驱动能力成为矛盾。其次，因为变压器具有双向耦合的特点，一是容易将副边高压侧的干扰信号回传到弱电系统中；更主要的是，在功率器件损坏的瞬间，可能会有高压直接窜到脉冲变压器的副边，导致原边产生极高电压，驱动和控制系统会严重损坏。因此简单的脉冲变压器隔离驱动方式己经不能满足要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种中频电源晶闸管光纤隔离驱动电路。

为解决技术问题，本实用新型的解决方案是：

提供一种中频电源晶闸管光纤隔离驱动电路，分别连接脉冲信号源和中频电源，中频电源包括若干个可控硅整流器；所述该光纤隔离驱动电路包括：光纤隔离电路，用于单向传输光脉冲信号；窄脉冲滤波电路，用于主动滤除瞬间干扰产生的脉冲；强触发电路与变阻抗电路，包括一个与中频电源相连的MOS管，用于直接驱动可控硅整流器的晶闸管的门极；

所述光纤隔离电路中，光纤发送器的原边串联一个电阻，并与脉冲信号源构成回路；光纤发送器的副边通过光纤通信线连接到光纤接收器的原边，光纤接收器的副边连接到窄脉冲滤波电路的输入端，窄脉冲滤波电路的输出端接至强触发电路与变阻抗电路中的MOS管，并由其连接中频电源的可控硅整流器。

本实用新型中，所述光纤发送器包括一个发光二极管，所述电阻连接到发光二极管的正极；所述脉冲信号源分别与电阻及发光二极管的负极相连。

本实用新型中，所述光纤接收器包括一个光敏二极管、一个放大器和一个三极管；所述光敏二极管串联在放大器的输入端，放大器的输出端与三极管的基极相连，三极管 的发射极与放大器的接地引脚相连并接地；给定电压连接到放大器的供电引脚，为光纤接收器提供工作电源。

本实用新型中，所述窄脉冲滤波电路包括一个555集成器，其输入端通过电阻连接到给定电压，且输入端通过电容接地；555集成器的输出端通过电阻连接到所述MOS管的栅极。

本实用新型中，所述555集成器有8个引脚端，其输入端为THR端和TRIG端，连接到同一电容后接地；给定电压连接到R端和VCC端，为555集成器提供工作电源；其输出端为Q端，通过一个电阻连接到所述MOS管的栅极。

本实用新型中，所述强触发电路与变阻抗电路中，MOS管的源极接地，其输出端连接到中频电源中可控硅整流器的晶闸管的阴极。

本实用新型中，所述强触发电路与变阻抗电路还包括两个串联的电阻和一个电容；给定电压依次通过两个电阻连接到中频电源中可控硅整流器的晶闸管的门级，所述电容并联在第一个电阻上。

光纤隔离驱动电路的工作原理：

脉冲信号经过光纤发送器转变为光信号在光纤通信线中进行传送，再由光纤接收器还原成脉冲信号，脉冲信号再经过滤波电路进行延时过滤，以滤除掉小于设定宽度的干扰脉冲，再通过功率放大传输给半导体功率器件。

本实用新型中，脉冲信号通过电阻实现的电流分流输送到光纤发送器的原边，当上述电流分流达到光纤发送器的额定电流后，光纤发送器的副边通过光纤通信线将其产生的光信号传输到光纤接收器的原边上；所述光信号通过光纤接收器还原为电信号，并输送到窄脉冲滤波电路的输入端。

窄脉冲滤波电路和强触发电路与变阻抗电路的工作原理：

窄脉冲滤波电路可以滤除脉冲宽度小于设定宽度的干扰脉冲，将合适的脉冲送给强触发电路。强触发电路与变阻抗电路是由接收的脉冲，通过门极变阻抗驱动产生一个强触发的脉冲，强触发脉冲送给中频电源的半导体电力电子器件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的中频电源光纤隔离驱动电路，只能单向传输光脉冲，不会产生反向耦合。提高了抗干扰能力，也不会发生过电压反向传输到弱电系统的问题。

其中，窄脉冲滤波电路能够主动滤除瞬间干扰产生的窄脉冲，不会发生误触发现象。强触发电路直接驱动晶闸管门极，没有脉冲变压器的漏感影响；触发脉冲前沿强度高，有利于晶闸管的快速开通。变阻抗电路可确保脉冲前期的强度，限制脉冲后期的稳态电流，降低了平均驱动功率，有利于驱动电路的小型化和提高集成度。