[发明专利]用于互错30°双可控变流器的FPGA宽频移相触发器

说明书

技术领域

本发明属于一种数字移相触发器，具体涉及一种用于互错30°双可控变流器的FPGA宽频跟踪数字移相触发器。

背景技术

目前大部分三相可控变流设备都有各自独立的移相触发器；它们多数由数字或模拟电路构成；触发器根据能够反映三相可控变流设备三相交流输入状态的三相同步信号和外部控制给定信号，输出6个移相脉冲，用于触发设备对应桥臂上的晶闸管。

通常的触发系统，对三相同步信号的处理，是通过3个单相电路实现的；每个单相电路分别对输入单相同步信号进行高频滤波、相位调整、整形处理；由于器件性能或参数的差异，会出现触发器对三相同步处理结果有偏差，造成变流设备输出波形的间隔不均匀、纹波大；

通常触发系统，大部分适用于三相交流频率固定场合。如果在工作过程中三相输入交流的频率发生变化，输出脉冲的移相角就会受到影响，使控制精度降低，变流设备的工作参数达不到工作要求。

如果2套交流输入互错30°、频率变化的三相可控变流设备，以串/并联方式共同供电，通常的触发器就难以适应；触发系统本身存在的不足、2套触发系统间的性能差异以及交流输入频率变化等因素，都会造成供电设备输出波形不均匀、控制精度降低、电流/电压不均衡，严重时会引起设备保护部分动作，使设备停止工作。

发明内容

本发明是为了解决通常移相触发器存在的不足，提供一种用于互错30°双可控变流器的FPGA宽频移相触发器，该触发器在FPGA电路内完成同步处理、脉冲移相、异常保护功能，具有宽频跟踪、结构紧凑、可靠性高特点。

本发明所采用的技术方案是：

一种用于互错30°双可控变流器的FPGA宽频移相触发器，该触发器包括双Y错30°同步整形电路、AD转换器件、第一电平变换电路、FPGA电路、第二电平变换电路及驱动放大隔离电路；双Y错30°同步整形电路的输出端、AD转换器件的输出端通过第一电平变换电路与FPGA电路的输入端连通，FPGA电路的输出端通过第二电平变换电路与驱动放大隔离电路的输入端连通；双Y错30°同步整形电路用于将双Y错30°的三相交流同步信号，整形为符合FPGA电路工作要求的两组互错30°的三相同步数字信号，用于FPGA电路进行缺相、相序错误检查、以及产生处理后的单相数字同步信号；AD转换器件在FPGA电路控制下，将外部输入的模拟给定信号转换为数字给定信号；第一电平变换电路、第二电平变换电路用以满足双Y错30°同步整形电路、AD转换器件、FPGA电路及驱动放大隔离电路对信号的电平要求；驱动放大隔离电路，用于将FPGA电路的输出信号进行隔离放大。

所述的FPGA电路包括AD读取控制模块、同步信号检测模块、频率跟踪模块、三相全控桥移相控制模块A、三相全控桥移相控制模块B；AD读取控制模块的输入端通过第一电平变换电路与AD转换器件的输出端连通；同步信号检测模块通过第一电平变换电路与双Y错30°同步整形电路的输出端连通；同步信号检测模块的输出端与频率跟踪模块的输入端连通；三相全控桥移相控制模块A的一个输入端分别与频率跟踪模块的输出端、AD读取控制模块的输出端连通，三相全控桥移相控制模块A的另一个输入端与同步信号检测模块的输出端连通，三相全控桥移相控制模块A的输出端与第二电平变换电路的输入端连通；三相全控桥移相控制模块B的一个输入端分别与频率跟踪模块的输出端、AD读取控制模块的输出端连通，三相全控桥移相控制模块B的另一个输入端与同步信号检测模块的输出端连通，三相全控桥移相控制模块B的输出端与第二电平变换电路的输入端连通；AD读取控制模块的输出端还与第二电平变换电路的输入端连通。

所述的AD读取控制模块，用于控制AD转换器件工作及读取数据。

所述的同步信号检测模块，用于对互错30°的三相数字同步信号缺相、相序错误进行检测，并将检测结果信号送至三相全控桥移相控制模块；同时将相序中首个单相同步信号送至频率跟踪模块。

所述的频率跟踪模块，用于产生同外部交流输入频率完全一致、互错30°的2组三相同步信号以及8192倍频的计数信号，并将该信号送至三相全控桥移相控制模块。

所述的三相全控桥移相控制模块，用于根据三相数字同步信号、数字给定信号、倍频计数信号，以计数方式实现移相功能，以双窄脉冲列形式输出移相触发信号。