一種基於dsp架構的直流電子負載的製作方法

2023-06-03 04:08:16

專利名稱:一種基於dsp架構的直流電子負載的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基於DSP架構的直流電子負載，直流電子負載的兩端分別與直流電源和電網連接，直流電子負載包括DC/DC變換電路、三相逆變電路、DSP主控組件和顯示控制組件，DC/DC變換電路通過三相逆變電路與電網連接，顯示控制組件通過DSP主控組件分別與DC/DC變換電路和三相逆變電路連接。與現有技術相比，本實用新型採用了顯示控制組件來對電子負載進行控制，能夠提高控制的實時性。
【專利說明】一種基於DSP架構的直流電子負載

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種直流電子負載，尤其是涉及一種基於DSP架構的直流電子負載。

【背景技術】
[0002]目前，市面上的30KW直流電子負載顯示控制部分實現方式有三種:液晶按鍵組合控制方式、PC機控制方式、觸控螢幕控制方式。觸控螢幕控制方式與液晶按鍵組合控制方式相比，具有較好的人機互動界面、觸控效率高，還提供了較高的安全性能、抗惡劣氣候性能和耐磨性。如果只採用PC機控制方式的話，並且電子負載離PC機有一段距離，那麼對操作人員來說，是極其不方便的。
[0003]例如中國專利CN 102832639 B公開了一種了基於DSP的能饋型電子負載併網逆變系統及控制方法，包括:主電路和控制電路。所述主電路包括順次連接的併網逆變模塊、輸出濾波模塊；所述併網逆變模塊與升壓系統400V DC輸出端相連接，所述輸出濾波模塊與公用電網相連接；所述控制電路包括故障保護電路模塊、電流電壓採樣及信號處理模塊、人機互動模塊、DSP嵌入式系統模塊和高頻驅動模塊。然而其併網逆變模塊為單相逆變系統，系統容量低，不適用於1KW以上大功率直流電源老化、性能測試，其顯示控制部分採用液晶按鍵組合控制方式，人機互動性能差，控制操作繁瑣。


【發明內容】

[0004]本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種控制效果突出的基於DSP架構的直流電子負載。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0006]一種基於DSP架構的直流電子負載，所述直流電子負載的兩端分別與直流電源和電網連接，所述直流電子負載包括DC/DC變換電路、三相逆變電路、DSP主控組件和顯示控制組件，所述DC/DC變換電路通過三相逆變電路與電網連接，所述顯示控制組件通過DSP主控組件分別與DC/DC變換電路和三相逆變電路連接。
[0007]所述直流電子負載還包括用於採集電流電壓數據的A/D數據採集模塊，所述A/D數據採集模塊的輸出端與DSP主控組件連接，輸入端分別與DC/DC變換電路的輸入端和三相逆變電路的輸出端連接。
[0008]所述DSP主控組件包括控制器以及均與控制器連接的DC-DC變換控制驅動模塊、逆變控制驅動模塊和通訊模塊，所述DC-DC變換控制驅動模塊與DC/DC變換電路連接，所述逆變控制驅動模塊與三相逆變電路連接，所述通訊模塊與顯示控制組件連接。
[0009]所述控制器為32位的數位訊號處理器TMS320F2808A。
[0010]所述顯示控制組件包括電阻式觸控螢幕，所述顯示控制組件通過RS485通訊電纜與DSP主控組件連接。
[0011]所述直流電子負載還包括遠程控制終端，該遠程控制終端通過RS485通訊電纜與DSP主控組件連接。
[0012]所述DC/DC變換電路包括依次連接的直流輸入濾波電路、BOOST升壓電路和輸出濾波電路，所述直流輸入濾波電路與直流電源連接，所述輸出濾波電路與三相逆變電路連接。
[0013]所述三相逆變電路包括依次連接的三相全橋電路、交流濾波電路、輸出隔離變壓器和輸出控制開關，所述三相全橋電路與DC/DC變換電路連接，所述輸出控制開關與電網連接。
[0014]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0015]I)由於採用了顯示控制組件來對電子負載進行控制，能夠提高控制的實時性，以及提高操作控制的建議性。
[0016]2)顯示控制組件採用了電阻屏，對外界完全隔離的工作環境，不怕灰塵和水汽，因此具有較高的安全性能、抗惡劣氣候性能和較好的耐磨性。
[0017]3)由於控制器採用了 32位的數位訊號處理器TMS320F2808A，該型號處理器處理速度塊，同時外設資源豐富並具有高精度ADC測量模塊，因此可以提高DSP主控組件的控制效率。

【附圖說明】

[0018]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0019]圖2為DC/DC變換電路的結構示意圖；
[0020]圖3為三相逆變電路的結構示意圖；
[0021]其中:1、直流電源，2、電網，3、DC/DC變換電路，4、三相逆變電路，5、DSP主控組件，6、顯示控制組件，7、A/D數據採集模塊，8、遠程控制終端，31、濾波電路，32、BOOST升壓電路，33、輸出濾波電路，41、三相全橋電路，42、交流濾波電路，43、輸出隔離變壓器，44、輸出控制開關，51、控制器，52、DC_DC變換控制驅動模塊，53、逆變控制驅動模塊，54、通訊模塊。

【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本實施例以本實用新型技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護範圍不限於下述的實施例。
[0023]一種基於DSP架構的直流電子負載，如圖1所示，直流電子負載的兩端分別與直流電源I和電網2連接，直流電子負載包括DC/DC變換電路3、三相逆變電路4、DSP主控組件5和顯示控制組件6，DC/DC變換電路3通過三相逆變電路4與電網2連接，顯示控制組件6通過DSP主控組件5分別與DC/DC變換電路3和三相逆變電路4連接；
[0024]顯示控制組件6通過DSP主控組件5實時控制DC/DC變換電路3和三相逆變電路4將直流電經過直流變換和逆變後回饋電網2。
[0025]直流電子負載還包括用於採集電流電壓數據的A/D數據採集模塊7，A/D數據採集模塊7的輸出端與DSP主控組件5連接，輸入端分別與DC/DC變換電路3的輸入端和三相逆變電路4的輸出端連接。
[0026]DSP主控組件5包括控制器51以及均與控制器51連接的DC-DC變換控制驅動模塊52、逆變控制驅動模塊53和通訊模塊54，DC-DC變換控制驅動模塊52與DC/DC變換電路3連接，逆變控制驅動模塊53與三相逆變電路4連接，通訊模塊54與顯示控制組件6連接。
[0027]控制器51為32位的數位訊號處理器TMS320F2808A。
[0028]顯示控制組件6包括電阻式觸控螢幕，顯示控制組件6通過RS485通訊電纜與DSP主控組件5連接。
[0029]直流電子負載還包括遠程控制終端8，該遠程控制終端8通過RS485通訊電纜與DSP主控組件5連接。
[0030]顯示控制組件6包括以下界面模塊:
[0031]通道控制界面模塊，用於對各個通道進行控制，並查看DSP主控組件5與顯示控制組件6及遠程控制終端8通訊的運行信息；
[0032]運行狀態顯示界面模塊，用於實時顯示直流電子負載的運行狀態；
[0033]歷史數據顯示模塊，用於顯示直流電子負載的歷史運行狀態數據；
[0034]本地/遠程界面模塊，用於切換由遠程控制終端8或由顯示控制組件6輸入操作指令。
[0035]參數設置界面模塊，用於設置直流電子負載運行參數，運行參數包括通訊波特率以及直流電子負載的最大輸入電壓和最大輸入電流。
[0036]運行狀態顯示界面模塊包括直流電子負載的運行狀態數據顯示單元和故障情況顯示單元。
[0037]如圖2所示，DC/DC變換電路3包括依次連接的直流輸入濾波電路31、BOOST升壓電路32和輸出濾波電路33，直流輸入濾波電路301與直流電源I連接，輸出濾波電路33與三相逆變電路4連接。
[0038]如圖3所示，三相逆變電路4包括依次連接的三相全橋電路41、交流濾波電路42、輸出隔離變壓器43和輸出控制開關44，三相全橋電路401與DC/DC變換電路3連接，輸出控制開關44與電網2連接。
[0039]運行過程中，A/D數據採集模塊7檢測到DC/DC變換電路2輸入電流超過設定值，DSP主控組件5控制輸入輸出開關，斷開與直流電源I和電網2的連接，並通過通訊模塊54傳輸故障信息至顯示控制組件6，顯示控制組件6實時顯示顯示發生輸入電流過流故障，並提示用戶檢查故障原因。
【權利要求】
1.一種基於DSP架構的直流電子負載，所述直流電子負載的兩端分別與直流電源和電網連接，其特徵在於，所述直流電子負載包括DC/DC變換電路、三相逆變電路、DSP主控組件和顯示控制組件，所述DC/DC變換電路通過三相逆變電路與電網連接，所述顯示控制組件通過DSP主控組件分別與DC/DC變換電路和三相逆變電路連接。2.根據權利要求1所述的一種基於DSP架構的直流電子負載，其特徵在於，所述直流電子負載還包括用於採集電流電壓數據的A/D數據採集模塊，所述A/D數據採集模塊的輸出端與DSP主控組件連接，輸入端分別與DC/DC變換電路的輸入端和三相逆變電路的輸出端連接。3.根據權利要求1所述的一種基於DSP架構的直流電子負載，其特徵在於，所述DSP主控組件包括控制器以及均與控制器連接的DC-DC變換控制驅動模塊、逆變控制驅動模塊和通訊模塊，所述DC-DC變換控制驅動模塊與DC/DC變換電路連接，所述逆變控制驅動模塊與三相逆變電路連接，所述通訊模塊與顯示控制組件連接。4.根據權利要求3所述的一種基於DSP架構的直流電子負載，其特徵在於，所述控制器為32位的數位訊號處理器TMS320F2808A。5.根據權利要求1所述的一種基於DSP架構的直流電子負載，其特徵在於，所述顯示控制組件包括電阻式觸控螢幕，所述顯示控制組件通過RS485通訊電纜與DSP主控組件連接。6.根據權利要求1所述的一種基於DSP架構的直流電子負載，其特徵在於，所述直流電子負載還包括遠程控制終端，該遠程控制終端通過RS485通訊電纜與DSP主控組件連接。7.根據權利要求1所述的一種基於DSP架構的直流電子負載，其特徵在於，所述DC/DC變換電路包括依次連接的直流輸入濾波電路、BOOST升壓電路和輸出濾波電路，所述直流輸入濾波電路與直流電源連接，所述輸出濾波電路與三相逆變電路連接。8.根據權利要求1所述的一種基於DSP架構的直流電子負載，其特徵在於，所述三相逆變電路包括依次連接的三相全橋電路、交流濾波電路、輸出隔離變壓器和輸出控制開關，所述三相全橋電路與DC/DC變換電路連接，所述輸出控制開關與電網連接。
【文檔編號】H02J3-38GK204290346SQ201420765594
【發明者】李雲霞, 孫張風, 李偉 [申請人]上海航天有線電廠有限公司