[发明专利]一种基于IGBT的快速开出电路

说明书

本发明公开了一种基于IGBT的快速开出电路，包括：微处理器MCU、开出启动电路、IGBT驱动及开出电路、继电器驱动及开出电路；微处理器MCU的输出连接开出启动电路；开出启动电路的输出分别连接IGBT驱动及开出电路、继电器驱动及开出电路；IGBT驱动及开出电路、继电器驱动及开出电路的输出并联在一起，同时接至跳闸出口节点。本发明通过采用无源隔离变压器驱动IGBT的方式，同时将IGBT和继电器开出节点并联在一起，能做到无隔离电源、回路结构可靠、动作时间短、动作时间离散性低，能满足某些现场对跳闸开出提出的动作时间短（1ms内）、动作时间离散性低（1ms内）的要求。

技术领域

本发明涉及跳闸开出电路技术领域，具体涉及一种基于IGBT的快速开出电路。

背景技术

目前已有的用于快速跳闸开出回路主要有两类：第一类使用RC无源器件配合继电器实现(如专利CN201811383906.0)；第二类使用IGBT配合隔离电源实现(如专利CN201220722458.4)。

这两类方式各有优缺点：

第一类器件少，单个回路成本低，回路结构简单可靠，但实际原理是通过给继电器动作线圈施加短时过压来实现快速动作，本质仍然是依靠电磁吸附触点来动作，动作时间一般大于2ms，很难做到在1ms内动作，而且由于继电器是机械式触点，触点动作时间不稳定，离散性比较大(ms级)。

第二类器件多，实际原理是通过半导体器件IGBT(绝缘栅双极型晶体管)实现通断，动作时间快(us级)，而且由于动作原理是基于半导体器件，回路动作时间离散性好(us级)，但IGBT驱动电路结构复杂，外围器件多导致可靠性相对变低，且该回路需要隔离电源，需要另外添加隔离电源监视回路，电路占用面积大，附加成本高。

随着智能电网的发展，在某些场合为实现对机构的精确控制，现场对跳闸动作时间提出了动作时间短(1ms内)、动作时间离散性低(1ms内)的要求。

亟需一种快速开出电路，动作时间短、动作时间离散性低、电路结构简单可靠。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种基于IGBT的快速开出电路，电路结构简单可靠、动作时间短、动作时间离散性低。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种基于IGBT的快速开出电路，包括：微处理器MCU、开出启动电路、IGBT驱动及开出电路、继电器驱动及开出电路；微处理器MCU的输出连接开出启动电路；开出启动电路的输出分别连接IGBT驱动及开出电路、继电器驱动及开出电路；IGBT驱动及开出电路、继电器驱动及开出电路的输出并联在一起，同时接至跳闸出口节点。

进一步的，微处理器发出启动信号给开出启动电路，开出启动电路发出启动信号分别给IGBT驱动及开出电路和继电器驱动及开出电路，使得IGBT和继电器正常动作；MCU接收动作信号后，输出开出动作信号分别给IGBT驱动及开出电路和继电器驱动及开出电路，IGBT先动作，继电器后动作，IGBT先动作断开，继电器后动作断开。

进一步的，所述开出启动电路包括：开出电源PWR_DO和开出动作电源PWR_DO_QD、第一限流电阻和光耦继电器；第一限流电阻的一端连接光耦继电器的发光二极管正极，另一端连接MCU电源PWR，光耦继电器的发光二极管的负极连接MCU的启动信号输出端，光耦继电器的输出连接开出电源PWR_DO和开出动作电源PWR_DO_QD。

进一步的，所述IGBT驱动及开出电路包括：第二限流电阻、第一光耦、耦合电容、隔离变压器、RC网络、IGBT和开出节点防护器件；