【应用】10MBd光纤收发器助力SVG信号隔离保护设计
SVG基本工作原理
SVG(静止无功发生器)采用可关断电力电子器件(IGBT)组成自换相桥式电路,经过电抗器并联在电网上,适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位,或者直接控制其交流侧电流。迅速吸收或者发出所需的无功功率,实现快速动态调节无功的目的。
SVG总体设计
SVG总体设计为结构框图参考如图1所示,主要由主电路、控制系统电路、驱动及保护电路三大部分组成。其中控制系统电路分为DSP核心处理电路、电压/电流信号检测和调理电路、脉冲驱动电路和液晶显示电路及其他部分。
图1:SVG总体设计结构框图
SVG为闭环控制系统,共需采集13路信号,包括三相电源侧电压和电流信号,负载侧SVG逆变侧三相电流信号,直流侧电压信号。经传感器采集的信号送入DSP的A/D转换模块,由DSP对信号进行处理和控制运算,得到的输出指令信号,经外部脉冲驱动电路将信号放大后驱动三相桥式变流器,输出可调电压,实现动态无功补偿。
在实际电路设计时,脉冲驱动电路是否可以省去呢?当然不能。因为IGBT导通触发脉冲信号Vg为15V电压信号,而DSP输出的PWM信号为3.3V电压信号,直接连接是无法驱动IGBT导通的。故需要加上驱动电路,一方面对DSP输出PWM脉冲信号进行升压,另一方面在驱动电路里需加隔离信号保护,以及IGBT过流保护电路。这里就牵涉出高低压侧控制信号隔离保护的方式,常用的方法是选用光纤收发器做隔离,即在图一所示的红色方框内使用光纤收发器。一般用5MBd或10MBd光收发器去做高低压电信号隔离。
目前市面上生产光纤收发器的厂商有很多,这里给大家介绍一个世界知名度很高的FIRECOMMS(飞尔康),其10MBd光纤发射器/接收器有两种封装,水平封装和垂直封装,其实物图如下图2所示,左边是水平封装,右边是垂直封装。
图2:FIRECOMMS 10MBd光纤发射器和光线接收器实物图
FIRECOMMS 10MBd光纤发射器和光线接收器代表型号参考如下表1所示。
表1:FIRECOMMS 10MBd光纤发射器和光纤接收器代表型号
FIRECOMMS的DC-10MBd光纤发射器是基于高度可靠的FIRECOMMS谐振腔发光二极管(二极管)技术,而光纤接收器是基于一个完全集成TIA的差分光电二极管与和限幅放大器。采用非导电塑料阻燃(UL 94V-0)连接器外壳,工作温度范围为- 40℃~+ 85℃(A牌同类产品工作温度仅为0~70℃),FT10MHNR、FR10MHIR是水平封装的,可以实现对HFBR-1528Z、HFBR-2528Z的Pin to Pin替代,外围电路一致。
FIRECOMMS 10MBd光纤发射器和接收器应用电路如下图3和图4所示:
图3:10MBd光纤发射器应用电路
图4:10MBd光纤接收器应用电路
FIRECOMMS 10MBd光纤发射器和光线接收器产品的产品优势:
1)高性价比,成本较同类产品低10%以上;
2)工业级工作温度范围-45℃~+85℃;
3)可Pin to Pin替代A牌光纤收发器HFBR-1528Z和HFBR-2528Z,外围电路设计参数不用修改。
在SVG上使用光纤收发器做高低压信号隔离的方法,同样适用于高压变频器。选择一款高性价比的产品在琳琅满目的产品中着实令人困扰,而FIRECOMMS的光纤收发器产品以其低成本、高性能深受广大人的喜爱。如果你有设计需求,赶快联系世强加入申请样品测试的大军吧。
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产品型号
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品类
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名称
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产品系列
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数据速率(MBd)
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光纤类型
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λ-nm
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最大距离(m)
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工业温度(℃)
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FT01MHNG
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光纤收发器
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1 MBd Tx 水平延伸距离
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RedLink
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DC-1 MBd
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POF
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520
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150
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-40°C, +85°C
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选型表 - FIRECOMMS 立即选型
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产品型号
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品类
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Data Rate
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Polarity/Type
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Orientation
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Colour
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Life Status
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FT50MHNR
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RedLink Transmitter
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DC-50 MBd
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Non-Inverting
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Horizontal
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Grey
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选型表 - FIRECOMMS 立即选型
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