一种并联型有源电力滤波器可置位硬件保护装置

摘要

本发明涉及有源电力滤波器的硬件保护装置，具体为一种有源电力滤波器可置位硬件保护装置，包括智能功率模块IPM故障保护及报警电路、智能功率模块IPM直流侧电容过压保护及报警电路、故障信号处理电路和智能功率模块IPM故障信号四合一电路，成功的解决APF中IPM自带的保护电路故障时不置位和现有技术对IPM直流侧的大电容过压不能有效保护的问题，且电路简单，易于维护。

主权项

一种并联型有源电力滤波器可置位硬件保护装置，其特征在于包括智能功率模块IPM故障保护及报警电路、智能功率模块IPM直流侧电容过压保护及报警电路、故障信号处理电路和智能功率模块IPM故障信号四合一电路；其中智能功率模块IPM故障信号四合一电路含有四个光电耦合器PC817，四个光电耦合器PC817的1管脚分别连接着15V的直流电，四个光电耦合器PC817的2管脚分别和智能功率模块IPM四路故障信号UF0、VF0、WF0、NF0连接，四个光电耦合器PC817的3管脚接地，四个光电耦合器PC817的4管脚相连接且输出Fault信号；智能功率模块IPM保护及报警电路中包括IPM故障信号输入模块、复位模块、和故障信号输出模块，IPM故障信号输入模块含有第一74LS00芯片，第一74LS00芯片的1管脚和故障信号输出模块连接，2管脚和复位模块连接，第一74LS00芯片的3、4管脚相互连接，第一74LS00芯片的5管脚经第一电阻（RP1）连接在5V的直流电压上且输入Fault信号，第一74LS00芯片的6管脚和1管脚连接，第一74LS00芯片的7管脚接地，第一74LS00芯片的14管脚接在5V的直流电压上，复位模块含有第一复位按钮（H_CLS1）以及和第一复位按钮（H_CLS1）并联的电解电容（CP1），电解电容（CP1）的正极经第二电阻（RP2）连接在5V的直流电上，电解电容(CP1)的正极并且和第一74LS00芯片的2管脚连接，电解电容(CP1)的负极接地，故障信号输出模块含有第一NPN三极管（Q1），第一NPN三极管（Q1）的基极通过第三电阻（RP3）和负极通过第五电阻（RP5）接地的第一发光二极管（DP1）的正极连接，第一发光二极管（DP1）的正极和IPM故障信号输入模块中的第一74LS00芯片的1管脚连接，第一NPN三极管(Q1)的集电极通过第四电阻（RP4）连接在3.3V的直流电上，集电极上输出信号F0，第一NPN三极管（Q1）的发射极接地；智能功率模块IPM直流侧电容过压保护及报警电路含有电压比较器LM393和光电耦合器TLP521‑2，电压比较器LM393的3引脚连接着测定IPM直流侧电容电压的电压霍尔传感器，电压比较器LM393的2引脚经第六电阻（RP6）连接着5V的直流电，电压比较器LM393的2引脚和第六电阻（RP6）之间连接着可调电阻(RP7)，可调电阻(RP7)的另一端接地，电压比较器LM393的4引脚接地，8引脚接15V的直流电，电压比较器LM393的1引脚经第八电阻（RP8）和电压比较器LM393的8引脚连接，电压比较器LM393的1引脚同时和光电耦合器TLP521‑2的1引脚连接，光电耦合器TLP521‑2的2引脚和3引脚相连，光电耦合器TLP521‑2的4引脚经第九电阻（RP9）接地，光电耦合器TLP521‑2的5引脚和蜂鸣器（U1）一端连接，蜂鸣器（U1）的另一端经第二发光二极管（DP2）接地，光电耦合器TLP521‑2的6引脚接3.3V的直流电，光电耦合器TLP521‑2的7引脚接地，光电耦合器TLP521‑2的8引脚经第十电阻（RP10）接3.3V的直流电，第十电阻（RP10）两端并联第三个二极管（DP3），第三个二极管（DP3）的负极接3.3V的直流电，第三个二极管（DP3）的正极接第四个二极管（DP4）的负极，第四个二极管（DP4）的正极接地，光电耦合器TLP521‑2的8引脚输出信号F1；故障信号处理电路中含有第二74LS00芯片、第二NPN三极管（Q2），第二74LS00芯片的1管脚和6管脚相连，第二74LS00芯片的2管脚经第二复位开关（H_CLS2）接地，第二复位开关（H_CLS2）和第二74LS00芯片的2管脚的连接端通过第十一电阻（RP11）和5V的直流电连接，第二74LS00芯片的3管脚和4管脚连接，第二74LS00芯片的5管脚和8管脚连接，第二74LS00芯片的7管脚接地，第二74LS00芯片的9管脚、10管脚和11管脚相连，第二74LS00芯片的12管脚输入信号F0，13管脚输入信号F1，第二74LS00芯片的14管脚接5V的直流电，第七发光二极管（DP7）的正极接第二74LS00芯片的1管脚，第七发光二极管（DP7）的负极经第十四电阻（RP14）接地，第二NPN三极管（Q2）的基极经第十二电阻（RP12）和第二74LS00芯片的1管脚连接，第二NPN三极管（Q2）的发射极接地，集电极通过第十三电阻(RP13)和3.3V直流电连接，第十三电阻（RP13）两端并联第五个二极管（DP5），第五个二极管（DP5）的负极和3.3V直流电连接，第五个二极管（DP5）的正极和第六个二极管（DP6）的负极连接，第六个二极管（DP6）的正极接地，第二NPN三极管（Q2）的集电极输出信号PDPINT且与APF中DSP2812的PDPINT端口连接。