[实用新型]带锁止功能的多能级火花检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种带锁止功能的多能级火花检测系统，特别涉及静电除尘器内火花放电时的火花能级检测系统，属于电子技术领域。

背景技术

随着电力电子技术的飞速发展，作为其关键技术的MOSFET、IGBT等大功率器件因其出色的高频开关特性而被广泛地应用于通信、电子等各种领域。但它们作为一种大功率的复合器件，具有较弱的承受短时过载的能力。当工作中因过压或过流而使管内能量积聚时，极容易引起雪崩并损坏器件。因而在实际应用中过流保护技术一直是影响功率器件装置可靠、稳定运行的关键。

在静电除尘器正常工作时，因气体击穿产生的火花放电或本体内部产生局部短路以及其他原因造成本体负载电流超过最大允许电流(过流)时，若不及时断开高压电源输出，往往容易造成高压电源过载使整个系统不能正常工作或电源受损。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种带锁止功能的多能级火花检测系统，解决现有技术中静电除尘器发生电火花放电时，断开高压电源不及时，导致电源模块、功率管易损坏的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：带锁止功能的多能级火花检测系统，包括采样电路、调理电路、比较器、火花能级判别电路和用于封锁高压电源输出的锁止电路；

采样电路采集火花放电时产生的电信号，经调理电路调理，输出至比较器的“-”端与连接在比较器“+”端的基准电压进行比较；

所述锁止电路包括反相器D2F和RS触发器，反相器D2F的输入端与所述比较器的输出端电连接，反相器D2F的输出端与RS触发器的S端电连接，RS触发器的端与高压电源的功率管使能端电连接，用于封锁功率管驱动使能信号，Q端与DSP电连接，用于通知DSP高压电源的功率管驱动使能信号被封锁；

所述火花能级判别电路包括CPLD控制芯片，所述CPLD控制芯片内集成有消抖电路、延时电路和火花检测控制电路；

消抖电路消除火花信号中的干扰信号后分别送入延时电路和火花检测控制电路；延时电路将消除干扰信号后的火花信号展宽送入DSP；火花检测控制电路将火花分为中能级火花和小能级火花：对于中能级火花，火花检测控制电路将一直产生功率管驱动使能封锁信号；对于小能级火花，DSP直接停止发送功率管驱动信号。

所述火花检测控制电路包括火花计数器U1、火花计数器U2和三输入端或门，三输入端或门的输入端分别连接火花计数器U1的输出端、火花计数器U2的输出端和延时电路的输出端；火花计数器U1的清零端和火花计数器U2的清零端分别与DSP的CLR信号输出端电连接；

消抖电路的输入端与比较器的输出端电连接，消抖电路的输出端经非门inst15分别连接火花计数器U1的CLK端和或门inst57的一个输入端，或门inst57的另一个输入端与火花计数器U2的输出端电连接，或门inst57的输出端连接火花计数器U2的CLK端；

三输入端或门inst67的输出端连接或门inst83的一个输入端，或门inst83的另一输入端与DSP的功率管使能信号输出端电连接；或门inst83的输出端与所述功率管使能端电连接。

所述消抖电路包括时钟计数器inst47、SR锁存器和八个D-Q端顺序级联的D触发器，八个D触发器均分为两组，每组第一个D触发器的CP端与时钟计数器inst47的输出端电连接；第一组第一个D触发器inst51的D端与比较器D1的输出端电连接；

第二组最后一个D触发器inst49的Q端、第一组第一个D触发器inst51的Q端分别与与门inst59的输入端连接，还分别经各自的非门与与门inst58的输入端连接，与门inst59和与门inst58分别连接SR锁存器的信号输入端，SR锁存器的信号输出端连接火花检测控制电路的输入端；

当出现过流信号时，在时钟信号FRE的第一个上升沿，第一组第一个D触发器inst51输出低电平，第二个D触发器inst44在时钟信号FRE的第二个上升沿输出低电平，依次类推第八个D触发器inst49在时钟信号FRE的第八个上升沿输出低电平，将过流信号延迟几个微秒，小于此延时时间的视为干扰信号。