[实用新型]一种模块化多电平换流器桥臂电流方向测量装置

摘要

本实用新型涉及一种模块化多电平换流器桥臂电流方向测量装置，包括第一单片机U1、第二单片机U2、第一电流传感器TA1、第二电流传感器TA2、第一运算放大器U3、第二运算放大器U4、第一光电耦合器U5、第二光电耦合器U6、电阻R1-R16和电容C1-C2；其有益效果是：通过检测子模块内部开关管电流情况结合开关管导通状态，间接判断桥臂电流方向，对电流传感器绝缘程度的要求可大幅降低；同时，传感器的供电电源可以取自子模块驱动保护电路的隔离供电电源，无需另外附加电路；可以大幅降低模块化多电平换流器桥臂电流方向测量装置的复杂程度和成本，并可提高可靠性。

主权项

一种模块化多电平换流器桥臂电流方向测量装置，其特征在于：包括第一单片机U1、第二单片机U2、第一电流传感器TA1、第二电流传感器TA2、第一运算放大器U3、第二运算放大器U4、第一光电耦合器U5、第二光电耦合器U6、电阻R1‑R16和电容C1‑C2；所述第一电流传感器TA1的一次侧套在被测子模块的上开关管K1集电极引出线上；所述第二电流传感器TA2的一次侧套在被测子模块的下开关管K2集电极引出线上；所述电阻R2与电阻R3串联后接在所述第一电流传感器TA1的输出端和所述第一运算放大器U3的同相输入端3脚之间；所述第一运算放大器U3的输出端6脚接所述第一单片机U1的AD信号输入端59脚；所述电阻R6接在所述第一运算放大器U3反向输入端2脚与输出端6脚之间；所述电阻R4接在所述第一运算放大器U3反向输入端2脚与‑15V直流电源之间；所述电阻R1接在所述第一电流传感器TA1的输出端和模拟地GNDA之间；所述电容C1接在所述电阻R2与电阻R3的节点和模拟地GNDA之间；所述电阻R5接在所述第一运算放大器U3的同相输入端3脚和模拟地GNDA之间；所述电阻R8与电阻R9串联后接在所述第二电流传感器TA2的输出端和所述第一运算放大器U4的同相输入端3脚之间；所述第二运算放大器U4的输出端6脚接所述第一单片机U1的AD信号输入端60脚；所述电阻R12接在所述第二运算放大器U4反向输入端2脚与输出端6脚之间；所述电阻R10接在所述第二运算放大器U4反向输入端2脚与‑15V直流电源之间；所述电阻R7接在所述第二电流传感器TA2的输出端和模拟地GNDA之间；所述电容C2接在所述电阻R8与电阻R9的节点和模拟地GNDA之间；所述电阻R11接在所述第二运算放大器U4的同相输入端3脚和模拟地GNDA之间；所述第一光耦合器U5的阳极1脚经所述电阻R13接被测子模块的上开关管K1栅极；所述第一光耦合器U5的发射极3脚接所述单片机U1的数字信号输入端4脚；所述第一光耦合器U5的负极2脚接被测子模块的上开关管K1发射极；所述第一光耦合器U5的集电极4脚接+3.3V直流电源；所述第一光耦合器U5的发射极3脚经所述电阻R14接数字地GNDD； 所述第二光耦合器U6的阳极1脚经所述电阻R15接被测子模块的下开关管K2栅极；所述第二光耦合器U6的发射极3脚接所述单片机U1的数字信号输入端5脚；所述第二光耦合器U6的负极2脚接被测子模块的下开关管K2发射极；所述第二光耦合器U6的集电极4脚接+3.3V直流电源；所述第二光耦合器U6的发射极3脚经所述电阻R16接数字地GNDD；所述第二单片机U2的数字信号输入端12脚通过光纤与所述单片机U1的数字信号输出端6脚相连接；所述第二单片机U2的SIMO0端口29脚接换流器主控制器的SPI输出端SPIO；所述第二单片机U2的SOMI0端口30脚接换流器主控制器的SPI输入端SPII；所述第二单片机U2的UCLK0端口31脚接换流器主控制器的SPI时钟端SPICLK。