一種逆變電源控制裝置的製作方法

2023-04-25 12:38:01 1

專利名稱：一種逆變電源控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電力電子系統裝置，尤其涉及一種逆變電源控制裝置。
背景技術：
隨著科學技術的進步和社會的發展，各種各樣新式的高科技電力電子設備不斷湧現，對交流電能的質量的要求也越來越高，對於很多高精度的設備來說，包括市電電源在內的所有原始電能的質量可能不再能滿足用戶的要求，電能必須經過加工處理之後才能使用，這當中，逆變電源起著至關重要的作用。幾乎所有的可再生新能源發電系統中，都會涉及一系列大功率，高效率，高性能的能量轉換和控制系統，其中逆變電源作為其中的重要組成部分，肩負著將可再生能源發電產生的直流電能或者頻率變化的不穩定交流電能轉換成額定頻率，相位，電壓幅值的交流電能，以提供給用電設備使用或者接入市電電網系統。

實用新型內容本實用新型為了實現逆變電源小型化，不斷提高逆變電源的工作頻率，提高逆變電源的效率以及穩定性能，得到更小的穩態誤差以及快速的動態響應能力以及提高晶片的利用率。本實用新型為實現上述目的，通過以下技術方案實現，一種逆變電源系統裝置，其特徵是:逆變電源硬體系統有完成功率開關的導通和關斷的主電路，控制開關管切換的數字晶片控制電路，驅動功率開關管通斷的驅動電路，採樣逆變電源的電壓，電流，工作溫度等參數的採樣電路，保護電路和輔助電路；具體電路為:直流DC輸入連接推挽升壓DC-DC轉換電路和第一保護電路；推挽升壓DC-DC轉換電路連接全橋式DC-AC逆變電路，全橋式DC-AC逆變電路連接交流AC輸出電路；交流AC輸出電路連接第二保護電路，第一保護電路和第二保護電路分別連接DSP控制電路，DSP控制電路分別連接SG3525A驅動電路和IR2130驅動電路，SG3525A驅動電路連接推挽升壓DC-DC轉換電路，IR2130驅動電路連接全橋式DC-AC逆變電路。DSP控制電路控制核心採用數位訊號處理器MC56F8346。本實用新型特點優點:一種逆變電源裝置，由完成功率開關的導通和關斷的主電路，控制開關管切換的數字晶片控制電路，驅動功率開關管通斷的驅動電路，採樣逆變電源的電壓，電流，工作溫度等參數的採樣電路，保護電路和輔助電路構成。主電路:包括變換電路和逆變電路。其中變換電路主要包括MOSFET控制電路、高頻推挽電路、整流輸出電路。逆變電路主要包括IGBT控制電路、輸出濾波電路。控制電路:按照要求產生和調節一系列的控制脈衝來控制逆變開關管的導通和關斷，從而配合逆變主電路的逆變功能的完成。以及接收採樣信號進行系統保護。驅動電路:包括IR2130驅動4個IGBT功率管的通斷和SG3525A驅動有兩個MOSFET管的輪流通斷。保護電路:包括輸入直流電壓採樣、直流母線電壓採樣、輸出電壓與輸出電流採樣、溫度檢測。優點:適應輸出功率大的要求，轉換效率高。可以將再生能源發電產生的直流電能或者頻率變化的不穩定交流電能轉換成額定頻率，相位，電壓幅值穩定的交流電能，提供給用電設備使用或者接入市電電網系統。

圖1是逆變電源系統裝置系統結構示意框圖。
具體實施方式
以下結合較佳實施例，對依據本實用新型提供的具體實施方式
詳述如下:如圖1所示:一種逆變電源系統裝置，逆變電源硬體系統有完成功率開關的導通和關斷的主電路，控制開關管切換的數字晶片控制電路，驅動功率開關管通斷的驅動電路，採樣逆變電源的電壓，電流，工作溫度等參數的採樣電路，保護電路和輔助電路；具體電路為:直流DC輸入連接推挽升壓DC-DC轉換電路和第一保護電路；推挽升壓DC-DC轉換電路連接全橋式DC-AC逆變電路，全橋式DC-AC逆變電路連接交流AC輸出電路；交流AC輸出電路連接第二保護電路，第一保護電路和第二保護電路分別連接DSP控制電路，DSP控制電路分別連接SG3525A驅動電路和IR2130驅動電路，SG3525A驅動電路連接推挽升壓DC-DC轉換電路，IR2130驅動電路連接全橋式DC-AC逆變電路。DSP控制電路控制核心採用數位訊號處理器MC56F8346。本逆變電源系統裝置，逆變電源硬體系統由完成功率開關的導通和關斷的主電路，控制開關管切換的數字晶片控制電路，驅動功率開關管通斷的驅動電路，採樣逆變電源的電壓，電流，工作溫度等參數的採樣電路，保護電路和輔助電路構成。主電路:通過MOSFET管的輪流通斷，直流輸入電壓轉化為方波電壓，再通過高頻推挽變壓器進行升壓轉換後，可以得到高壓方波，通過快速恢復二極體組成全橋整流以及後續的濾波電路後得到350V高壓電能，然後送往後級的全橋式逆變，通過驅動4個IGBT功率管的通斷進行控制，輸出電壓經過LC濾波器濾波後得到220V/50HZ的正弦電壓，從而完成逆變電源的電能轉化。控制電路:採用數位訊號處理器(DSP) MC56F8346進行全數字控制，採用儘可能簡單的硬體電路，主要靠軟體完成各種控制功能。IGBT驅動:採用IR2130驅動4個IGBT功率管的通斷進行控制，從而完成逆變電源的電能轉化。MOSFET驅動:由SG3525A產生具有死區的兩路互補PWM脈衝通過圖騰柱來驅動有兩個MOSFET管的輪流通斷。從而將直流輸入電壓轉化為方波電壓。保護電路:DSP控制晶片的AD轉換引腳通過對直流輸入電壓的採樣並分析，進行輸入保護；通過溫度傳感器對逆變電源的溫度採樣，以進行過溫保護措施；並通過採用直流母線的高電壓，輸出濾波電感電流瞬時值和輸出濾波電容電壓瞬時值以進行雙閉環控制反饋控以對逆變電源輸出電壓波形進行跟蹤控制，以保持逆變電源輸出電壓的高性能的同時，通過控制晶片實現對逆變電路進行輸出的軟體保護。輔助電路:輔助電路設計主要為輔助電源的設計，輔助電源的功能是將逆變電源的初始輸入直流電壓變換成控制晶片或者其他電路所需要幅值大小的直流電壓。逆變電源系統控制電路主要任務是按照要求產生和調節一系列的控制脈衝來控制逆變開關管的導通和關斷，從而配合逆變主電路的逆變功能的完成。完成對傳感器測得的信號進行處理、對電流控制以及完成各種保護功能等。本實用新型的控制電路採用數位訊號處理器(DSP) MC56F8346進行全數字控制，採用儘可能簡單的硬體電路，主要靠軟體完成各種控制功能。一種逆變電源系統裝置，逆變電源硬體系統由完成功率開關的導通和關斷的主電路，控制開關管切換的數字晶片控制電路，驅動功率開關管通斷的驅動電路，採樣逆變電源的電壓，電流，工作溫度等參數的採樣電路，保護電路和輔助電路構成。其特徵是:通過改變一個電壓信號來調節脈衝，從而控制開關管的導通和關斷，從而完成逆變的功能。本逆變電源系統裝置，系統控制核心採用數位訊號處理器MC56F8346，該DSP完成信號、電流的數位化檢測，系統的控制指令均由它發出。採用IR2130驅動4個IGBT功率管的通斷進行控制，從而完成逆變電源的電能轉化。通過控制PWM晶片SG3525A，由SG3525A驅動有兩個MOSFET管的輪流通斷。從而將直流輸入電壓轉化為方波電壓，再通過高頻推挽變壓器進行升壓轉換後，可以得到高壓方波，通過快速恢復二極體組成全橋整流以及後續的濾波電路後得到高壓電能送往後級的全橋式逆變系統對直流輸入電壓的採樣並分析，進行輸入保護；通過溫度傳感器對逆變電源的溫度採樣，以進行過溫保護措施通過控制晶片實現對逆變電路進行輸出的軟體保護。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型的結構作任何形式上的限制。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型的技術方案的範圍內。
權利要求1.一種逆變電源系統裝置，其特徵是:逆變電源硬體系統有完成功率開關的導通和關斷的主電路，控制開關管切換的數字晶片控制電路，驅動功率開關管通斷的驅動電路，採樣逆變電源的電壓，電流工作溫度參數的採樣電路，保護電路和輔助電路；具體電路為:直流DC輸入連接推挽升壓DC-DC轉換電路和第一保護電路；推挽升壓DC-DC轉換電路連接全橋式DC-AC逆變電路，全橋式DC-AC逆變電路連接交流AC輸出電路；交流AC輸出電路連接第二保護電路，第一保護電路和第二保護電路分別連接DSP控制電路，DSP控制電路分別連接SG3525A驅動電路和IR2130驅動電路，SG3525A驅動電路連接推挽升壓DC-DC轉換電路，IR2130驅動電路連接全橋式DC-AC逆變電路。
2.根據權利要求1所述的逆變電源系統，其特徵是:DSP控制電路控制核心採用數位訊號處理器MC56F8346。
專利摘要一種逆變電源系統裝置，逆變電源硬體系統有完成功率開關的導通和關斷的主電路，控制開關管切換的數字晶片控制電路，驅動功率開關管通斷的驅動電路，採樣逆變電源的電壓，電流，工作溫度等參數的採樣電路，保護電路和輔助電路；通過改變一個電壓信號來調節脈衝，從而控制開關管的導通和關斷，從而完成逆變的功能。其優點適應輸出功率大的要求，轉換效率高。可以將再生能源發電產生的直流電能或者頻率變化的不穩定交流電能轉換成額定頻率，相位，電壓幅值穩定的交流電能，提供給用電設備使用或者接入市電電網系統。
文檔編號H02M7/537GK202931222SQ201220226008
公開日2013年5月8日 申請日期2012年5月17日 優先權日2012年5月17日
發明者田靜, 唐鐵軍, 李鶴亭 申請人:天津市拓樸方得科技有限公司