【应用】10MBd光纤收发器助力SVG信号隔离保护设计

时间： 2019-09-04 来源：世强作者：honglei

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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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全部评论（2）

小伟 Lv7. 资深专家 2018-09-02

收藏了
海绵宝宝 Lv7. 资深专家 2017-12-01

光纤发射器的功能也越来越厉害了

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产品型号	品类	名称	产品系列	数据速率（MBd）	光纤类型	λ-nm	最大距离(m)	工业温度（℃）
FT01MHNG	光纤收发器	1 MBd Tx 水平延伸距离	RedLink	DC-1 MBd	POF	520	150	-40°C, +85°C

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