本實用新型主要應用于直流斷路器領域，更具體地，涉及一種機械式直流斷路器控制器。

背景技術：

化石能源大規(guī)模開發(fā)利用導致資源緊缺、環(huán)境污染、氣候變化等諸多全球性難題，開發(fā)可再生清潔能源取代化石能源將是大勢所趨。新能源接入等問題表明發(fā)展直流電網的迫切性，而高壓直流斷路器已經成為發(fā)展直流電網主要技術瓶頸，需求日益迫切。

在三種直流斷路器主流拓撲中，機械式直流斷路器運用“人工過零”技術為成熟可靠的交流滅弧室創(chuàng)造人工過零點，營造成熟的交流開斷環(huán)境，結構簡單，原理可靠；此外，相較混合式和固態(tài)式直流斷路器，機械式直流斷路器通態(tài)損耗小，不需要附加散熱裝置，因此具有體積小，成本低等經濟優(yōu)勢。然而，機械式直流斷路器的可靠運行依賴于控制器對其各動作部件的可靠控制，以及各部件動作時序的精準配合。因此，對該直流斷路器控制器的需求越來越多，同時對其響應速度，可靠性，操作維護，外形尺寸，成本以及功耗等方面提出了更高的要求。

目前，直流斷路器的研發(fā)還集中于拓撲研究和參數優(yōu)化階段，國內外對高壓直流斷路器控制器的研究相對較少，還無法在上述多個方面全方位滿足電力系統(tǒng)的需求。

技術實現要素：

針對現有技術存在的問題以及目前電力市場的需求，本實用新型的目的是提供一種具有電磁屏蔽效果，簡單可靠，體積小，成本低，運行功耗小的機械式直流斷路器控制器，能夠實現就地操作與遠程通訊兩種控制方式。

本實用新型為實現上述目的，本實用新型提供了一種機械式直流斷路器控制器，包括通訊模塊，按鈕模塊，主控模塊和驅動模塊；通訊模塊的輸入端用于接收上層命令信號，通訊模塊的輸出端用于輸出反饋信息；按鈕模塊的輸入端用于接收人機交互信號，主控模塊的輸入端連接至按鈕模塊的輸出端，主控模塊的發(fā)送接收端連接至通訊模塊的發(fā)送接收端；驅動模塊的輸入端連接至主控模塊的輸出端，驅動模塊具有三個輸出端，分別用于連接外部的充電開關、放電開關和換流回路。

更進一步地，還包括：供電模塊，具有四個輸出端，分別連接至所述通訊模塊的電源端、所述按鈕模塊的電源端、主控模塊的電源端和驅動模塊的電源端。

更進一步地，供電模塊用于將輸入電源IN+24V隔離轉換成不同的供電電壓為其他四個模塊供電。通訊模塊接收上層繼保系統(tǒng)發(fā)來的額定分閘、故障分閘、合閘等命令并且傳遞給主控模塊，并且向上層繼保系統(tǒng)反饋動作信息，實現遠程通訊控制。按鈕模塊可實現對直流斷路器的就地控制，通過按鈕給主控模塊發(fā)送脈沖信號，用于控制直流斷路器的分合閘操作，也可根據檢修和測試需要，修改單片機程序將按鈕設置為其它功能，便于控制器操作維護。主控模塊對按鈕模塊及通訊模塊的輸入數據進行分析處理后，給驅動模塊發(fā)送動作命令，具有響應速度快、超低功耗的特點。機械開關驅動模塊，用于控制機械開關操動機構——斥力機構電源柜內分(合)閘儲能電容的充/放電開關，包括快速分閘電容、慢速分閘電容、合閘電容的充電開關IGBT的驅動電路和快速分閘電容、慢速分閘電容、合閘電容的放電開關晶閘管的驅動電路；換流回路驅動模塊，用于控制換流回路的觸發(fā)開關。

更進一步地，供電模塊中，第一轉換單元U10的EN和IN腳連接U11的Vo1+腳和穩(wěn)壓電容C5的正端，腳OUT連接穩(wěn)壓電容C6的正端并輸出+3.3V電壓，腳GND與穩(wěn)壓電容C6的負端相連并接地。第二轉換單元U11腳Vin+和+24V以及濾波電容C1正端相連，腳Vin-和地以及濾波電容C1負端相連，腳Vo1+和穩(wěn)壓電容C5的正端以及U10的EN和IN腳相連，并輸出+5V電壓，腳GND和C5的負端相連并接地。第三轉換單元U12腳Vin+和+24V以及濾波電容C3正端相連，腳Vin-和地以及濾波電容C3負端相連，腳Vo1+和穩(wěn)壓電容C7的正端相連，并輸出+15V電壓，腳GND和C7的負端相連并接地。第四轉換單元U13腳Vin+和+24V以及濾波電容C3正端相連，腳Vin-和地以及濾波電容C3負端相連，腳Vo1+和穩(wěn)壓電容C8的正端相連，并輸出+15V電壓，腳GND和C8的負端相連并接地。第五轉換單元U14腳Vin+和+24V以及濾波電容C4正端相連，腳Vin-和地以及濾波電容C4負端相連，腳Vo1+和穩(wěn)壓電容C9的正端相連，并輸出+24V電壓，腳GND和C9的負端相連并接地。所述供電模塊滿足各模塊電路芯片的各種工作電壓要求，用于給各模塊電路供電；

更進一步地，通訊模塊中，功率驅動電路U1其VCC腳接+5V工作電壓以及濾波電容C3的正極，腳GND以及C3的負極接地，腳1A接受主控模塊4的輸出信號TXD，腳1B接限流電阻R4一端，R4另一端接+5V工作電壓，腳1Y和光纖發(fā)射器U2的腳2、6、7以及上拉電阻R6的一端相連，其中R6另一端與+5V工作電壓相連。光纖發(fā)射器U2的3腳接地。光纖接收器U4腳2接+5V工作電壓并與濾波電容C8的正極相連，其中C8的負端接地，腳3、7接地，腳6與限流電阻R8一端相連，其R8另一端接+3.3V工作電壓，腳6輸出信號RXD；

更進一步地，按鈕模塊中，按鈕S1、S2、S3的一端分別接電容C809、C810、C811的正極，并與電阻R825、R826、R827的一端相連，同時分別引出IN1、IN2、IN3作為主控模塊引腳P1.0，P1.1，P1.2的輸入信號，其中電阻R825、R826、R827的另一端接+3.3V，按鈕S1、S2、S3的另一端與電容C809、C810、C811的負極接地；

更進一步地，主控模塊中，主控芯片單片機U7引腳DVCC及AVCC接+3.3V工作電壓，并分別與濾波電容C20、C16的正端相連，引腳DVSS、CVSS以及C20、C16負極接地；U7的腳XIN、XOUT接晶振Y1的兩端，并分別接振蕩電容C21、C24的一端，其中C21、C24的另一端接地；腳P6.7與電阻相連，其中R828的另一端和發(fā)光二極管正端相連，D828負端接地；引腳TDO、TDI、TMS、TCK、NMI分別依次與下載器接口P1引腳1、3、5、7、11相連，其中P1的腳4接+3.3V，腳9接地；腳P1.0、P1.1、P1.2依次接按鈕模塊的輸出信號IN1、IN2、IN3；腳P1.5、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7、P4.3依次輸出信號OUT1、OUT2、OUT3、OUT4、OUT5、OUT6、OUT7；腳P3.6、P3.7接通訊模塊的信號TXD、RXD；腳P4.0、P4.1依次輸出ENA1、ENA2。復位芯片U8腳1與U7的腳RST以及限流電阻R30相連，腳5與R30的另一端以及C19的正極相連并接+3.3V工作電壓，腳2和C19負極共同接地；

更進一步地，路充電開關IGBT驅動電路中，雙與門高速驅動器U810腳VCC與電容C812一端相連并接+5V工作電壓，其中C812另一端接地；腳1A、2A接主控模塊4的輸出OUT5、OUT6；腳1B、2B與R811一端相連，其中R811另一端接+5V工作電壓；腳1Y與R812一端以及U812的腳1pos相連，其中R812另一端接+5V；腳2Y與R813一端以及U812的腳2pos相連，其中R813另一端接+5V；腳GND接地。雙與門高速驅動器U811腳VCC與電容C813一端相連并接+5V工作電壓，其中C813另一端接地；腳1A接主控模塊4的輸出OUT7；腳1B與R835一端相連，其中R835另一端接+5V工作電壓；腳1Y與R836一端以及U813的腳1pos相連，其中R836另一端接+5V；腳GND接地。光耦隔離器U812腳1neg和2neg接地；腳1+和腳2+接+5V電壓；腳1-與電阻R814、R816一端相連，其中R814另一端接地，R816另一端輸出OUTPUT7；腳2-與電阻R815、R834一端相連，其中R815另一端接地，R834另一端輸出OUTPUT8。光耦隔離器U813腳1neg和2neg接地；腳1+接+5V電壓；腳1-與電阻R838、R840一端相連，其中R838另一端接地，R840另一端輸出OUTPUT9。該模塊用于控制快速分閘電容、慢速分閘電容、合閘電容的充電開關IGBT的通斷；

更進一步地，驅動模塊的3路放電開關晶閘管驅動電路中，雙與門高速驅動器U804腳VCC與電容C806一端相連并接+5V工作電壓，其中C806另一端接地；腳1A、2A接主控模塊4的輸出OUT2、OUT3；腳1B、2B與R808一端相連，其中R808另一端接+5V工作電壓；腳1Y與R810一端以及U808的腳1pos相連，其中R810另一端接+5V；腳2Y與R809一端以及U808的腳2pos相連，其中R809另一端接+5V；腳GND接地。雙與門高速驅動器U805腳VCC與電容C807一端相連并接+5V工作電壓，其中C807另一端接地；腳1A接主控模塊4的輸出OUT4；腳1B與R823一端相連，其中R823另一端接+5V工作電壓；腳1Y與R824一端以及U806的腳1pos相連，其中R824另一端接+5V；腳GND接地。光耦隔離器U808腳1neg和2neg接地；腳1+和腳2+接+5V電壓；腳1-與電阻R817、R819一端相連，其中R817另一端接地，R819另一端與U809腳1相連；腳2-與電阻R818、R820一端相連，其中R818另一端接地，R820另一端與U809腳2相連。光耦隔離器U806腳1neg和2neg接地；腳1+接+5V電壓；腳1-與電阻R830、R832一端相連，其中R830另一端接地，R832另一端與U809腳3相連。功率放大器U809腳14、15、16依次與電阻R833、R822、R821一端相連，其中R833、R822、R821依次輸出信號OUTPUT5、OUTPUT4、OUTPUT3；腳9接+24V電壓；腳8接地。該電路用于控制快速分閘電容、慢速分閘電容、合閘電容的放電開關晶閘管的通斷；

更進一步地，驅動模塊的換流回路驅動電路中，U15的腳VCC與電容Cx一端相連并接+5V工作電壓，其中Cx另一端接地；腳1A接主控模塊4的輸出OUT1；腳1B與Rx一端相連，其中Rx另一端接+5V；腳1Y與Ry一端以及U16的腳1、腳6、腳7相連，其中Ry另一端接+5V；腳GND接地。U16的腳3接地。光纖發(fā)射器U16通過光纖與控制對象換流回路觸發(fā)開關的配套觸發(fā)裝置連接，用于控制換流回路觸發(fā)開關；采用光纖控制，既能實現信號較遠距離的可靠傳輸，又可實現電氣隔離，防止主回路的高壓竄入對控制器造成干擾；

其中，執(zhí)行額定故障分閘(或額定分閘)命令時，主控模塊的輸出口P2.6(或P2.7)變?yōu)榈碗娖?，從而IGBT驅動單元的輸出信號OUTPUT7(或OUTPUT8)變?yōu)榈碗娖?，控制機械開關快速分閘(或慢速分閘)的儲能電容充電開關IGBT關斷，同時，主控模塊的輸出口P2.3(或P2.4)連續(xù)輸出脈寬為200us的三個脈沖，使晶閘管驅動單元的輸出信號OUTPUT3(OUTPUT4)為3個連續(xù)的24V脈沖，控制機械開關快速分閘(或慢速分閘)的儲能電容放電開關晶閘管導通，進而實現對機械開關分閘動作的控制。當機械開關運動到有效開距時，主控模塊的輸出口P1.5輸出高電平，換流回路的觸發(fā)單元將高電平轉換成光信號，控制換流回路觸發(fā)開關導通，使換流回路電流疊加到機械開關上，以完成直流斷路器的分閘動作；

其中，執(zhí)行合閘命令時，主控模塊的輸出口P4.3變?yōu)榈碗娖?，從而IGBT驅動單元的輸出信號OUTPUT9變?yōu)榈碗娖?，控制機械開關合閘的儲能電容充電開關IGBT關斷，同時，主控模塊的輸出口P2.5連續(xù)輸出脈寬為200us的三個脈沖，使晶閘管驅動單元的輸出信號OUTPUT5為3個連續(xù)的24V脈沖，控制機械開關合閘的儲能電容放電開關晶閘管導通，進而實現對直流斷路器合閘動作的控制，其中直流斷路器合閘時無需觸發(fā)換流回路；

本實用新型通過采用體積小、價格實惠的DC-DC電源轉換模塊作為電源模塊，將輸入電源IN+24V隔離轉換成+3.3V，+5V，+15V，+24V等不同的供電電壓，減少控制器輸入電源接口數量，同時節(jié)省開關電源用量，節(jié)約體積和成本；采用MSP430型號的單片機，處理能力強、響應速度快、超低功耗、片內資源豐富，且具有方便高效的開發(fā)環(huán)境，能可靠地對按鈕模塊及通訊模塊的輸入數據進行分析處理，并根據分析結果按照一定的時序給機械開關驅動單元以及換流回路驅動單元發(fā)送指令，通過對各控制對象間精準的動作時序配合，實現對直流斷路器分閘(包括故障分閘和額定分閘)或合閘操作的可靠控制；設置按鈕模塊及通訊模塊兩個模塊，既滿足現場測試、檢修或運行維護時對直流斷路器就地控制的需求，又滿足系統(tǒng)真正運行時通過上層繼電保護系統(tǒng)進行遠程調控的需求；此外，控制器安裝于訂制的金屬屏蔽盒中，且控制器各模塊電路中均設有大量濾波及光耦電路，具有抗電磁干擾的效果，換流驅動模塊的控制信號采用光纖輸出，既能實現信號較遠距離的可靠傳輸，又可實現電氣隔離，防止主回路的高壓竄入對控制器造成干擾，提高控制可靠性。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的機械式直流斷路器控制器的原理框圖；

圖2(a)為本實用新型實施例提供的機械式直流斷路器控制器中供電模塊的具體電路圖；

圖2(b)為本實用新型實施例提供的機械式直流斷路器控制器中通訊模塊的具體電路圖；

圖2(c)為本實用新型實施例提供的機械式直流斷路器控制器中按鈕模塊的具體電路圖；

圖2(d)為本實用新型實施例提供的機械式直流斷路器控制器中主控模塊的具體電路圖；

圖3(a)為本實用新型實施例提供的機械式直流斷路器控制器中充電開關IGBT驅動電路的具體電路圖；

圖3(b)為本實用新型實施例提供的機械式直流斷路器控制器中放電開關晶閘管驅動電路的具體電路圖；

圖3(c)為本實用新型實施例提供的機械式直流斷路器控制器中換流回路驅動單元的具體電路圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

圖1示出了本實用新型實施例提供的電路連接原理框圖，為了便于說明，僅示出了與本實用新型實施例相關的部分，詳述如下：

機械式直流斷路器控制器包括：供電模塊1，通訊模塊2，按鈕模塊3，主控模塊4和驅動模塊5，其中驅動模塊5由機械開關驅動單元51和換流回路驅動單元52兩個子單元組成。其中供電模塊1可以采用DC-DC電源轉換模塊作為電源模塊，將輸入電源IN+24V隔離轉換成+3.3V，+5V，+15V，+24V等不同的供電電壓，分別為通訊模塊2，按鈕模塊3，主控模塊4和驅動模塊5供電。通訊模塊2通過將光信號轉換為電信號的光纖接收器接收上層繼保系統(tǒng)發(fā)來的額定分閘、故障分閘、合閘等命令并且傳遞給主控模塊4，再通過將電信號轉換為光信號的光纖發(fā)射器向上層繼保系統(tǒng)反饋動作信息，實現遠程通訊控制。按鈕模塊3可實現對直流斷路器的就地控制，通過按下按鈕S1、S2、S3，給主控模塊發(fā)送脈沖信號，分別用于控制直流斷路器執(zhí)行額定分閘、故障分閘、合閘操作，也可根據檢修和測試需要，修改單片機程序將按鈕設置為其它功能，便于控制器操作維護。主控模塊4可以采用MSP430型號的單片機對按鈕模塊及通訊模塊的輸入數據進行分析處理，并根據分析結果分別給機械開關驅動單元51以及換流回路驅動單元52發(fā)送動作命令，具有響應速度快、超低功耗的特點。機械開關驅動模塊5，用于控制機械開關操動機構——斥力機構電源柜內分(合)閘儲能電容的充/放電開關，包括3個充電開關IGBT(快速分閘電容充電開關、慢速分閘電容充電開關、合閘電容充電開關)的驅動電路511和3個放電開關晶閘管(快速分閘電容放電開關、慢速分閘電容放電開關、合閘電容放電開關)的驅動電路512；換流回路驅動模塊52，用于控制換流回路的觸發(fā)開關。

本實用新型采用體積小、價格實惠的DC-DC電源轉換模塊作為電源模塊，將輸入電源IN+24V隔離轉換成+3.3V，+5V，+15V，+24V等不同的供電電壓，減少控制器輸入電源接口數量，同時節(jié)省開關電源用量，節(jié)約體積和成本；所述按鈕模塊可實現對直流斷路器的就地控制，通過按下按鈕S1、S2、S3，給主控芯片MSP430F1611PM(U7)中與之相連的引腳發(fā)送脈沖信號，分別用于控制直流斷路器執(zhí)行額定分閘、故障分閘、合閘操作，也可根據檢修和測試需要，通過修改單片機程序將按鈕設置為其它功能，便于控制器操作維護；所述通訊模塊通過將光信號轉換為電信號的光纖接收器HFBR-2412T接收上層繼保系統(tǒng)發(fā)來的額定分閘、故障分閘、合閘等命令，通過將電信號轉換為光信號的光纖發(fā)射器HFBR-1414向上層繼保系統(tǒng)反饋動作信息，實現遠程通訊控制；所述單片機最小控制系統(tǒng)，采用MSP430型號的單片機對按鈕模塊及通訊模塊的輸入數據進行分析處理，并根據分析結果分別給機械開關驅動模塊以及換流回路驅動模塊發(fā)送動作命令，具有響應速度快、超低功耗的特點。

圖2(a)示出了本實用新型實施例提供的機械式直流斷路器控制器中供電模塊1的電路原理圖，詳述如下：

供電模塊1包括：第一轉換單元U10，第二轉換單元U11，第三轉換單元U12，第四轉換單元U13，第五轉換單元U14，濾波電容C1、濾波電容C2、濾波電容C3、濾波電容C4，穩(wěn)壓電容C5、穩(wěn)壓電容C6、穩(wěn)壓電容C7、穩(wěn)壓電容C8和穩(wěn)壓電容C9；其中，第一轉換單元U10的EN和IN腳連接U11的Vo1+腳和穩(wěn)壓電容C5的正端，腳OUT連接穩(wěn)壓電容C6的正端并輸出+3.3V電壓，腳GND與穩(wěn)壓電容C6的負端相連并接地。第二轉換單元U11腳Vin+和+24V以及濾波電容C1正端相連，腳Vin-和地以及濾波電容C1負端相連，腳Vo1+和穩(wěn)壓電容C5的正端以及U10的EN和IN腳相連，并輸出+5V電壓，腳GND和C5的負端相連并接地。第三轉換單元U12腳Vin+和+24V以及濾波電容C3正端相連，腳Vin-和地以及濾波電容C3負端相連，腳Vo1+和穩(wěn)壓電容C7的正端相連，并輸出+15V電壓，腳GND和C7的負端相連并接地。第四轉換單元U13腳Vin+和+24V以及濾波電容C3正端相連，腳Vin-和地以及濾波電容C3負端相連，腳Vo1+和穩(wěn)壓電容C8的正端相連，并輸出+15V電壓，腳GND和C8的負端相連并接地。第五轉換單元U14腳Vin+和+24V以及濾波電容C4正端相連，腳Vin-和地以及濾波電容C4負端相連，腳Vo1+和穩(wěn)壓電容C9的正端相連，并輸出+24V電壓，腳GND和C9的負端相連并接地。

供電模塊1通過各單元對+24V電壓的轉換，來達到通訊模塊2，按鈕模塊3，主控模塊4和驅動模塊5中的電路芯片對工作電壓要求，并且用于給各模塊電路供電。其中，第一轉換單元U10可使用芯片TPS76033，第二轉換單元U11可以使用芯片HZD10C-24S05，第三轉換單元U12和第四轉換單元U13可以使用芯片RM20-24S15，第五轉換單元U14可以使用芯片HZD10C-24S24。

在本實用新型實施例中，通訊模塊2如圖2(b)所示，包括：功率驅動電路U1，光纖發(fā)射器U2，光纖接收器U4，濾波電容C10、C11，限流電阻R4、R8，上拉電阻R6。

功率驅動電路U1其VCC腳接+5V工作電壓以及濾波電容C3的正極，腳GND以及C3的負極接地，腳1A接受主控模塊4的輸出信號TXD，腳1B接限流電阻R4一端，R4另一端接+5V工作電壓，腳1Y和光纖發(fā)射器U2的腳2、6、7以及上拉電阻R6的一端相連，其中R6另一端與+5V工作電壓相連。光纖發(fā)射器U2的3腳接地。光纖接收器U4腳2接+5V工作電壓并與濾波電容C8的正極相連，其中C8的負端接地，腳3、7接地，腳6與限流電阻R8一端相連，其R8另一端接+3.3V工作電壓，腳6輸出信號RXD。模塊2通過將光信號轉換為電信號的光纖接收器接收上層繼保系統(tǒng)發(fā)來的額定分閘、故障分閘、合閘等命令，通過將電信號轉換為光信號的光纖發(fā)射器向上層繼保系統(tǒng)反饋動作信息，實現遠程通訊控制。其中，所述U1可以使用芯片SN75451，U2可以使用芯片HFBR1414，U4可以使用芯片HFBR-2412；

按鈕模塊3如圖2(c)所示，包括：第一按鈕S1、第二按鈕S2、第三按鈕S3，電阻R825、電阻R826、電阻R827，電容C809、電容C810和電容C811；第一按鈕S1的一端與電容C809正極以及電阻R825相連并輸出信號IN1，其中電阻R825另一端與工作電壓+3.3V相連，第一按鈕S1的另一端和電容C809負端接地。第二按鈕S2的一端與電容C810正極以及電阻R826相連并輸出信號IN2，其中，電阻R826的另一端與工作電壓+3.3V相連，第二按鈕S2的另一端和電容C810負端接地。第三按鈕S3的一端與電容C811正極以及電阻R827相連并輸出信號IN3，電阻R827的另一端與工作電壓+3.3V相連，第一按鈕S1另一端和電容C811負端接地。按下第一按鈕S1、第二按鈕S2、第三按鈕S3給主控模塊4發(fā)送脈沖信號，分別用于控制直流斷路器執(zhí)行額定分閘、故障分閘、合閘操作，也可通過修改單片機程序滿足檢修和測試的需要。

主控模塊4如圖2(d)所示，包括：主控芯片單片機U7，復位芯片U8，下載器接口P1，濾波電容C16、C19、C20，振蕩電容C21、C24，發(fā)光二極管D828，晶振Y1，電阻R30、R828。主控芯片單片機U7引腳DVCC及AVCC接+3.3V工作電壓，并分別與濾波電容C20、C16的正端相連，引腳DVSS、CVSS以及C20、C16負極接地；U7的腳XIN、XOUT接晶振Y1的兩端，并分別接振蕩電容C21、C24的一端，其中C21、C24的另一端接地；腳P6.7與電阻相連，其中R828的另一端和發(fā)光二極管正端相連，D828負端接地；引腳TDO、TDI、TMS、TCK、NMI分別依次與下載器接口P1引腳1、3、5、7、11相連，其中P1的腳4接+3.3V，腳9接地；腳P1.0、P1.1、P1.2依次接按鈕模塊3的輸出信號IN1、IN2、IN3；腳P1.5、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7、P4.3依次輸出信號OUT1、OUT2、OUT3、OUT4、OUT5、OUT6、OUT7；腳P3.6、P3.7接通訊模塊2的信號TXD、RXD；腳P4.0、P4.1依次輸出ENA1、ENA2。復位芯片U8腳1與U7的腳RST以及限流電阻R30相連，腳5與R30的另一端以及C19的正極相連并接+3.3V工作電壓，腳2和C19負極共同接地。主控模塊4對按鈕模塊及通訊模塊的輸入數據進行分析處理，并根據分析結果分別給機械開關驅動單元51以及換流回路驅動單元52發(fā)送動作命令。所述單片機U7、復位芯片U8、下載器接口P1可以依次使用芯片MSP430F1611PM、MAX823_T、JTAG。

驅動模塊5的3路充電開關IGBT驅動電路511如圖3(a)所示，包括：雙與門高速驅動器U810、U811，光耦隔離器U812、U813，電容C812、C813，電阻R811、R812、R813、R814、R815、R816、R834、R835、R836、R838、R840。雙與門高速驅動器U810腳VCC與電容C812一端相連并接+5V工作電壓，其中C812另一端接地；腳1A、2A接主控模塊4的輸出OUT5、OUT6；腳1B、2B與R811一端相連，其中R811另一端接+5V工作電壓；腳1Y與R812一端以及U812的腳1pos相連，其中R812另一端接+5V；腳2Y與R813一端以及U812的腳2pos相連，其中R813另一端接+5V；腳GND接地。雙與門高速驅動器U811腳VCC與電容C813一端相連并接+5V工作電壓，其中C813另一端接地；腳1A接主控模塊4的輸出OUT7；腳1B與R835一端相連，其中R835另一端接+5V工作電壓；腳1Y與R836一端以及U813的腳1pos相連，其中R836另一端接+5V；腳GND接地。

光耦隔離器U812腳1neg和2neg接地；腳1+和腳2+接+5V電壓；腳1-與電阻R814、R816一端相連，其中R814另一端接地，R816另一端輸出OUTPUT7；腳2-與電阻R815、R834一端相連，其中R815另一端接地，R834另一端輸出OUTPUT8。光耦隔離器U813腳1neg和2neg接地；腳1+接+5V電壓；腳1-與電阻R838、R840一端相連，其中R838另一端接地，R840另一端輸出OUTPUT9。其中電路511輸出OUTPUT7、OUTPUT8、OUTPUT9與單片機輸出口P4.0、P4.1輸出的使能信號ENA1、ENA2以及供電模塊提供的15V、+15V電源一起，接輸出接插件，并通過FC排線接入與快速分閘電容、慢速分閘電容、合閘電容的充電開關IGBT配套的核心驅動板，用于控制IGBT的通斷。所述U810、U811可以使用芯片SN75451，U812、U813可以使用芯片TLP521-2。

驅動模塊5的3路放電開關晶閘管驅動電路512如圖3(b)所示，包括雙與門高速驅動器U804、U805，光耦隔離器U806、U808，功率放大器U809，電容C806、C807，電阻R808、R809、R810、R817、R818、R819、R820、R821、R822、R823、R824、R830、R832、R833。雙與門高速驅動器U804腳VCC與電容C806一端相連并接+5V工作電壓，其中C806另一端接地；腳1A、2A接主控模塊4的輸出OUT2、OUT3；腳1B、2B與R808一端相連，其中R808另一端接+5V工作電壓；腳1Y與R810一端以及U808的腳1pos相連，其中R810另一端接+5V；腳2Y與R809一端以及U808的腳2pos相連，其中R809另一端接+5V；腳GND接地。雙與門高速驅動器U805腳VCC與電容C807一端相連并接+5V工作電壓，其中C807另一端接地；腳1A接主控模塊4的輸出OUT4；腳1B與R823一端相連，其中R823另一端接+5V工作電壓；腳1Y與R824一端以及U806的腳1pos相連，其中R824另一端接+5V；腳GND接地。光耦隔離器U808腳1neg和2neg接地；腳1+和腳2+接+5V電壓；腳1-與電阻R817、R819一端相連，其中R817另一端接地，R819另一端與U809腳1相連；腳2-與電阻R818、R820一端相連，其中R818另一端接地，R820另一端與U809腳2相連。光耦隔離器U806腳1neg和2neg接地；腳1+接+5V電壓；腳1-與電阻R830、R832一端相連，其中R830另一端接地，R832另一端與U809腳3相連。功率放大器U809腳14、15、16依次與電阻R833、R822、R821一端相連，其中R833、R822、R821依次輸出信號OUTPUT5、OUTPUT4、OUTPUT3；腳9接+24V電壓；腳8接地。三路輸出信號分別與+24V一起構成驅動脈沖，通過接插件將其引出，分別接入快速分閘電容、慢速分閘電容、合閘電容的放電開關晶閘管配套的脈沖觸發(fā)板，用于控制晶閘管的觸發(fā)。其中所述U804、U805可以使用芯片SN75451，U808、U806可以使用芯片TLP521-2，U809可以使用芯片ULN2003。

驅動模塊5的換流回路驅動單元52如圖3(c)所示，包括：雙與門高速驅動器U15，光纖發(fā)射器U16，電容Cx，電阻Rx、Ry。U15的腳VCC與電容Cx一端相連并接+5V工作電壓，其中Cx另一端接地；腳1A接主控模塊4的輸出OUT1；腳1B與Rx一端相連，其中Rx另一端接+5V；腳1Y與Ry一端以及U16的腳1、腳6、腳7相連，其中Ry另一端接+5V；腳GND接地。U16的腳3接地。光纖發(fā)射器U16通過光纖與控制對象換流回路觸發(fā)開關的配套觸發(fā)裝置連接，用于控制換流回路觸發(fā)開關；采用光纖控制，既能實現信號較遠距離的可靠傳輸，又可實現電氣隔離，防止主回路的高壓竄入對控制器造成干擾。所述U15、U16可以分別使用芯片SN75451、HFBR1414。

光纖發(fā)射器U16通過光纖與控制對象換流回路觸發(fā)開關的配套觸發(fā)裝置連接，用于控制換流回路觸發(fā)開關；采用光纖控制，既能實現信號較遠距離的可靠傳輸，又可實現電氣隔離，防止主回路的高壓竄入對控制器造成干擾。

其中，執(zhí)行額定故障分閘/額定分閘命令時，主控模塊4的輸出口P2.6/P2.7變?yōu)榈碗娖?，從而IGBT驅動單元的輸出信號OUTPUT7/OUTPUT8變?yōu)榈碗娖?，控制機械開關快速分閘/慢速分閘的儲能電容充電開關IGBT關斷，同時，主控模塊4的輸出口P2.3/P2.4連續(xù)輸出脈寬為200us的三個脈沖，使晶閘管驅動單元的輸出信號OUTPUT3/OUTPUT4為3個連續(xù)的24V脈沖，控制機械開關快速分閘/慢速分閘的儲能電容放電開關晶閘管導通，進而實現對機械開關分閘動作的控制。當機械開關運動到有效開距時，主控模塊4的輸出口P1.5輸出高電平，換流回路的觸發(fā)單元將高電平轉換成光信號，控制換流回路觸發(fā)開關導通，使換流回路電流疊加到機械開關上，以完成直流斷路器的分閘動作。

其中，執(zhí)行合閘命令時，主控模塊4的輸出口P4.3變?yōu)榈碗娖?，從而IGBT驅動單元的輸出信號OUTPUT9變?yōu)榈碗娖?，控制機械開關合閘的儲能電容充電開關IGBT關斷，同時，主控模塊4的輸出口P2.5連續(xù)輸出脈寬為200us的三個脈沖，使晶閘管驅動單元的輸出信號OUTPUT5為3個連續(xù)的24V脈沖，控制機械開關合閘的儲能電容放電開關晶閘管導通，進而實現對直流斷路器合閘動作的控制，其中直流斷路器合閘時無需觸發(fā)換流回路。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。