[发明专利]变流器三级信号保护电路

摘要

本发明提供了一种变流器三级信号保护电路，该保护电路包括：传感器、硬件过量保护电路、FPGA保护电路、DSP脉冲封锁电路、PWM驱动电路和IPM功率模块，其中，FPGA保护电路，用于根据过流故障信号和过压故障信号，以及上桥臂故障信号和下桥臂故障信号，生成故障脉冲封锁信号，封锁FPGA、DSP和PWM驱动电路三者的变流器脉冲信号；所述DSP脉冲封锁电路，用于在接收到所述故障脉冲封锁信号后将输出至所述FPGA的6路PWM触发脉冲信号设置为高阻态。本发明解决了现有技术中变流器系统中易出现过流振荡致使IPM损坏的技术问题，达到了有效抑制变流器内部保护的过流振荡现象的技术效果。

主权项

1.一种变流器三级信号保护电路，其特征在于，包括：传感器、硬件过量保护电路、FPGA保护电路、DSP脉冲封锁电路、PWM驱动电路和IPM功率模块，其中：所述传感器，用于采集三相电流和直流母线电压；所述硬件过量保护电路，输入端与所述传感器相连，输出端与所述FPGA保护电路的输入管脚相连，用于在所述三相电流超出预设值的情况下输出过流故障信号至所述FPGA保护电路，在所述直流母线电压超出预设值的情况下输出过压故障信号至所述FPGA保护电路；所述IPM功率模块，通过光纤与所述PWM驱动电路相连，用于向所述PWM驱动电路输出上桥臂故障信号和下桥臂故障信号，并接收所述PWM驱动电路输出的6路PWM触发脉冲信号和1路故障脉冲封锁信号；所述PWM驱动电路，与所述FPGA保护电路和所述IPM功率模块相连，用于接收所述FPGA保护电路输出的1路故障脉冲封锁信号和6路PWM触发脉冲信号，并将所述1路故障脉冲封锁信号和6路PWM触发脉冲信号输出至所述IPM功率模块，用于接收所述IPM功率模块输出的上桥臂故障信号和下桥臂故障信号，并将所述上桥臂故障信号和下桥臂故障信号输出至所述FPGA保护电路；所述FPGA保护电路，分别与所述硬件过量保护电路、DSP脉冲封锁电路、PWM驱动电路相连，用于根据所述硬件过量保护电路输出的过流故障信号和过压故障信号，以及所述IPM功率模块输出的上桥臂故障信号和下桥臂故障信号，生成故障脉冲封锁信号，首先封锁FPGA内部脉冲，将通过FPGA的PWM触发脉冲信号设为高阻态，然后将所述故障脉冲封锁信号输出至所述DSP脉冲封锁电路的中断引脚和所述PWM驱动电路，所述FPGA保护电路还用于接收所述DSP脉冲封锁电路输出的6路PWM触发脉冲信号，并将6路PWM触发脉冲信号输出至所述PWM驱动电路；所述DSP脉冲封锁电路，与所述FPGA保护电路相连，用于在接收到所述故障脉冲封锁信号后将输出至所述FPGA的6路PWM触发脉冲信号设置为高阻态；其中，所述PWM驱动电路包括：第一光电转换板和第二光电转换板，其中，所述第一光电转换板与所述第二光电转换板之间通过8根光纤连接；其中，所述第一光电转换板包括：PWM脉冲输出信号驱动电路和变流器本身故障信号处理电路，其中：所述PWM脉冲输出信号驱动电路包括依次串联的第一功率驱动器和第一光纤发射器，所述第一功率驱动器用于接收所述FPGA保护电路输出的6路PWM触发脉冲信号和1路故障脉冲封锁信号，并驱动所述第一光纤发射器将6路PWM触发脉冲信号输出至所述IPM功率模块；所述变流器本身故障信号处理电路包括：封锁信号转换电路、故障脉冲信号接收电路、和故障信号锁存与报警电路，其中：所述封锁信号转换电路包括依次串联的第二功率驱动器和第二光纤发射器，所述第二功率驱动器用于将接收到的所述FPGA保护电路输出的1路故障脉冲封锁信号通过所述第二光纤发射器输出至所述第二光电转换板；所述故障脉冲信号接收电路包括第三光纤接收器和一阶RC滤波器，用于将所述IPM功率模块输出的上桥臂故障信号和/或下桥臂故障信号转换为电信号，并将转换得到的电信号输出至所述FPGA保护电路和所述故障信号锁存与报警电路；所述故障信号锁存与报警电路的输入信号包括：故障脉冲封锁信号、上桥臂故障信号、下桥臂故障信号，用于通过六反相施密特触发器74LS14分别将上桥臂故障信号和下桥臂故障信号取反一次，对故障脉冲封锁信号取反两次，其中，取反两次后的故障脉冲封锁信号与LED报警灯的阴极相连，取反一次后的上桥臂故障信号和下桥臂故障信号分别输入到与非门芯片74LS00构成的D锁存器，并将复位信号与所述D锁存器相连，锁存的信号分别与LED报警灯相连，且所述锁存器中锁存的上桥臂故障信号、下桥臂故障信号、故障脉冲封锁信号经过与门芯片74LS21相与后，输入至蜂鸣器控制回路；其中，所述硬件过量保护电路中包括有：由6个二极管1N4148构成的共阴极全桥整流电路，与直流分压电路相连，用于将接收到的双极性信号转换为直流信号，并将所述直流信号输出至所述直流分压电路。