光纖連接在高壓變頻器中的應用研究章勇高1宋平崗，度3滿永奎1.華中科技大學，湖北武漢430074；2華東交通大學，江西南昌33001玉3.東北大學，遼寧沈陽0004元之間的電磁干擾問，提出了采用光纖連接方法實現功率驅動，賈肘信號的遠距離傳送。設計了由181 1524發送器和12524接收器組成的光纖連接電路。實驗結果明，該方法能夠實現，賈信號的精確傳送。該電路經在5壓變頻器的開發得刊應用。

　　1引言單元串聯多電平高壓變頻器具有輸出波形好，能實現完美無諾波變頻。屯1諧波污染小，輸功率因數等特點。在人中型企業中得到廣泛應用這種變頻器采用梭塊化設方案。主電路結構圮將相鄰功率單元的輸出端串聯起來，從而實現高壓變頻的直接輸出，各功率器件采用，1刖驅動位號。

　　因此在功率單元與主控系統之間同時存在強電和弱電，使得主控系統與功率單元之間，以及功率單元與功率單元之間容易產生相互干擾，嚴重影響了高壓變頻器的安全討你運廳。另外，隨著屯力電，7的發展，81在變頻器中的大量應用，使得驅動信號因素。

　　傳統的解決方法是基于變壓器的電磁隔離和屏蔽屯纜技術。其無故障接只有非常有經驗的1程師才能設汁。即便如此，倍號線與功率單元之間的比較短距，以及良好的接地要求不僅使系統變得龐大，也火大，加了系統成木。為此提出利用光纖的固存特性。采用光纖收發器件實現開關器件1驅動信號的傳輸，不僅很好地解決了強弱電之間的隔離問和信號的精確傳送，而且大大縮小了系統體積，降低系統成木1 2變頻器基本結構000，高壓變頻器的基本結構。

　　每相由5個功率單兀串聯，相共15個單元，每個功率單元的額定電壓為690，相鄰功率單元3450線電壓為6000功率單元采用模塊研究方向為電力電子及電乃專動化結構，每個單兀只有3個輸入2個輸出的電氣連接端和個光纖插頭與系統連接，所以功率電元的更換和維修十分方便。

　　3光纖傳送原理以前，加618.若加入更高的耦合功率，光的上升過程和下降過程將會更快，也將允許采用更加簡單2接收器技禾典型光纖是由玻璃或塑料制成，所以光纖連接相互干擾。光纖的另特點是不產生附加輻射，對電磁干擾肘1不敏感這將防止光纖干擾臨近的導線，并防止臨近導線的感應或耦合噪聲干擾。

　　在此提出的光纖連接卞要用尸脈沖，1±遠距離的準確傳送。而1是由系列的1.屯平組成的，兇此這種傳送過程+于通飛領域的光纖通信，也不同于光電耦合器件的光電隔離。

　　通訊須域的光纖通信主要用來傳輸多媒體數據。光發送機和接收機木身的結構復雜，因此整個系統非常龐大，而且投資成本高光屯耦合器件的倍號傳送雖然也是利用光媒介實現輸入和輸出的隔離，但其發送端和接收端集成在同個芯片中，無法實現遠距離的信號傳輸。這里要介紹的光纖連接系統是利用光波為載本光纖為傳輸媒介。采用分立光發送器和光接收器來實現遠距離傳送，你肘脈沖信4的，其基本工作原理很簡單，2.即發光極管發送器發1的光結合1狒1信4逃入光纖，沿芥光纖到光檢測器，然后由檢測器將光信號轉換為數字輸出信號，從而完成信號的傳輸過程。

　　傳輸光纖光接收器信號輸出新82524接收器具序，8兼容輸出。，設計從冗到10；的數據傳送率接收器包拈1整塊1耦介的數字它帶有集電極開路的肖特基輸出晶體管。其內部的上拉電阻對于使12524接收器妃有州的，接受器中集成了3塊屏蔽板，用以屏蔽應用中的外來噪聲干擾。

　　3光纖聱動器歷75451是雙通道與非門驅動器，其特點能輸，300出人電流和15輸出電。壓，輸出信號與丁1電平兼容，并具有很快的開關速度，開關延時小，傳輸延時為1825叫其作用保證有足夠的光功率尤合進入光纖中，以實現信號的快速準確傳送。

　　整個光纖連接系統主要由光發送器光接收器光驅動器和傳輸光纖4部分組成。這種結構主要是針對工業控制信號的傳送而設計的，如這里提到的功率開關驅動信號的傳送，其工作原理與光電耦合器件基水致，只是將光電耦合器中光發送和接收分死同時采用光纖實現遠距離控制信號的傳送。

　　在高壓變頻器的開發中選用了安捷侖公司的1此1524發送器柵1仰只2524接收器，結構原地3所小，新甩1下爪1524發送器使用種光功率4光纖連接設計，5242524是標準8管腳01裝結構，可水平或垂直安裝，擁有單向單向鎖存雙向雙向鎖存連接器。通用光纖收發器件是自動可插入面，以防染光迎逍口在設汁電路時。可將發送器和接收器放在起。

　　構成雙光迪路，以節省凡13板空間并避免連接錯誤。機架的活動裝置要確保光纖和收發器件的緊密費合，減少光傳輸過程中的能量損耗，使用咬接型連接器使光纖和收發器件的連接簡單并可重復。4出設計的光纖連接。驅動電路中電容，2，的作用是加速光波的下降過程，以使接收器接收到比較大5參數的確定在祀纖連接設計中。主貲號慮以13侖指標，光發送器將名少光耦合到傳輸光纖中，接收器需要接收多少光才能正常工作③到達接收器后有多少光損失。在設計中，通過測量光功率確定光的數光功率的單位為光纖中常用和來影響的基礎上，再增加定功率裕量。即可確定光纖驅動電流，從而確定驅動電路中的電阻值和電容值。即6實驗結果利用上述測試電路做了單脈沖及兩個周期數據個周期數據的傳輸過程當=2厘出時，數據傳輸延時約為180郎。5它說明了單個脈沖數據的傳輸過程。調試經驗明。當及2，5 6，且7必須小十8以才能保證光纖傳輸系統的正，運，詘過次驗驗證了這種連接設計可實現甚至2厘81的數據傳輸。整個測試系統的傳輸延時為160250脈寬失真為80肌，0單脈沖傳輸7結論提出了采用分立光纖收發器件實現單兀巾聯多電個壓變頻器各個功率單元驅動1.灰1信號的精確傳送。它不僅解決了電壓隔離抗1磁，擾問。

　　而且能夠實現驅動信號的遠距離傳送。實驗室和開發實踐中具體應用均明，該設計方案在傳輸馳動信號，的可行。并艮簡化驅動電路了高壓變頻器的生產成本，提高了其性價比，為高壓變頻器在工業中的廣泛應用奠定了基礎。

　　LlJ韓安榮。通用變頻器及其應用肘。北京機械工業出兩個周期數據傳輸本刊將開辟電能質量控制專輯。詳情請本期征文啟事。歡迎勇躍投稿！