CN102497202B - 数字移相电路及其改进交流电源 - Google Patents

Abstract

一种电力系统技术领域的数字移相电路，包括：计数触发分频单元、短路脉冲计数单元和过电流脉冲计数单元；一种包含上述数字移相电路的改进交流电源，包括：主回路和与主回路相连并传输工作状态和控制指令的控制回路，所述的主回路包括：依次连接的输入滤波器、AC-DC调压电路、直流滤波器、DC-AC变换器和输出滤波器；所述的控制回路包括：变频触发电路、人机交互模块以及如权利要求1-3中任一所述的数字移相电路。本发明解决了现有调压调频电源采用的是可控硅调压电路存在的输出波形畸变，频率只能小范围内调节，对输入电源产生干扰，电路复杂等问题。

Description

数字移相电路及其改进交流电源

技术领域

本发明涉及的是一种电力系统技术领域的装置，具体是一种数字移相电路及其改进交流电源。

背景技术

目前交流电源调压主要是由可控硅来实现的，而可控硅在交流调压过程中普遍存在输出波形有畸变，谐波干扰严重问题，其原因是：可控硅的控制极只能触发导通，导通后只有使可控硅的电流小于维持导通最小值才能关断交流电源中过零自动关断。

由于频率较低，很难对正弦波交流电源进行处理。所以可控硅对正弦波交流电源调压，只能采取在相应的相位角中进行触发导通的方法进行调压，这导致输出波形严重畸变，更严重的是可控硅在导通瞬间会产生大量谐波电压电流注入电网中，干扰用电设备。

目前半导体功率开关器件如IGBT已经可以做到高压大电流，开关频率也可以做到50K以上，加上EDA技术发展很快，现有开关器件运用在正弦波调频调压交流电源装置上，核心部件采用高度集成化，使整个控制设计变得简单可靠。同时也要看到功率开关器件应用要求高，特别在高频应用时会有很多问题，但只要设计布局合理，完全可以做到装置工作其间运行稳定，效率提高。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN201255746Y，公告日2009-6-10，公开了一种“高压实验电源数字式正弦波控制系统”，该技术以DSP处理模块为核心，连接有DDS正弦波生成模块、幅值调节模块、光电编码器和低通滤波模块。该技术虽然能调整系统电压的幅值和正弦波频率，但是推挽放大电路只能实现低压放大，且采用功率晶体管存在二次击穿的问题，容量做不大，且用升压变压器满足容量情况下体积庞大。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种数字移相电路及其改进交流电源，基于大规模可编程逻辑芯片控制及采用专用DDS合成波形技术正弦波调频调压交流电源，解决了现有调压调频电源采用的是可控硅调压电路存在的输出波形畸变，频率只能小范围内调节，对输入电源产生干扰，电路复杂等问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种数字移相电路，包括：计数触发分频单元、短路脉冲计数单元和过电流脉冲计数单元，其中：计数触发分频单元输出与AC-DC调压电路相连接并传输驱动电路所需的控制信息，短路脉冲计数单元和过电流脉冲计数单元分别与AC-DC调压电路相连接并传输保护与控制信息。

所述的计数触发分频单元包括：四个计数触发子单元、一个总计数器、一个（PWM）脉宽调制器和一个61m模块，其中：总计数器的输入端与外部信号cudn、cuup分别组成或门，脉宽调制器和61m模块的输入端均接收有源时钟输出的时钟信号，四个计数触发子单元的输出端与温度信号经或计算分别作为正负极控制信号输出。

所述的计数触发子单元由一个12位计数器和一个锁存器组成，其中：12位计数器的输入端分别与总计数器、脉宽调制器和61m模块相连接并接收对应的控制信号，12位计数器的输出端与锁存器相连接并发送触发信号，四个计数触发子单元的对应锁存器的输出端与短路脉冲计数单元输出端、温度信号输入端经过或门计算分别作为正极和负极控制信号。

所述的短路脉冲计数单元包括：8分频模块、4位计数器和锁存器模块，其中：8分频模块的输入端分别接收有源时钟输出的时钟信号以及外部短路电流信号，4位计数器的输入端与8分频模块相连并接收分频信号，锁存器模块的输入端与4位计数器相连并接收触发信号，锁存器模块的输出端与计数触发分频单元相连。

所述的过电流脉冲计数单元包括：64分频模块、4位计数器模块，其中：64分频模块的输入端接收有源时钟输出的时钟信号以及外部过电流信号，4位计数器的输入端与64分频模块相连并接收分频信号，4位计数器的输出端输出保护控制信息。

本发明涉及一种改进交流电源，包括：主回路和与主回路相连并传输工作状态和控制指令的控制回路，其中：

所述的主回路包括：依次连接的输入滤波器、AC-DC调压电路、直流滤波器、DC-AC变换器和输出滤波器；

所述的控制回路包括：变频触发电路、人机交互模块以及上述数字移相电路，其中：输入滤波器的电路的输出端至AC-DC调压电路输入端，在滤除电网高频谐波的同时阻止电路产生的谐波传输到电网上，数字移相电路的输入端与人机交互模块相连并接收调压指令实现PWM调制，数字移相电路输出端与AC-DC调压电路相连并输出控制信号，直流滤波器、DC-AC变换器和输出滤波器依次串联连接并输出交流电压，变频触发电路的输入端与人机交互模块相连并接收调频指令实现频率变化，输出端与DC-AC变换器相连并输出两路正负SPWM信号进行控制驱动，人机交互模块的输入端与输出滤波器的输出端相连并对当前输出交流电压频率、电压电流瞬态显示。

本发明包括以下优点：

1、AC-DC调压电路输出无级调节，额定负载下直流纹波小，输出滤波器输出交流电压正负半周严格对称，调频和调幅相互独立，调节方便。

2、DC-AC变换器采用全桥SPWM方式，调制频率20K以上，是最高基波频率50倍，经过输出低通滤波电路以后，在额定负载下电压电流波形为纯正弦波。

3、数字移相电路实现两路脉宽调制波形输出，过流保护、频率、死区时间调节采用全数字化，完全纯硬件电路实现，可靠性高；

4、变频触发电路采用专用DDS、有源时钟产生标准正弦波信号参考源，稳定性极高，频率调节方便，它可以精确至0.01Hz，实现超低频低至0.5HZ。调制单元实现两路脉宽调制SPWM波形输出，死区时间芯片内部完成；

5、AC-DC调压电路、DC-AC变换器，电路采用专用IGBT驱动器，自身包含了短路软关断功能；同时AC-DC调压电路采用鏮铜丝过电流检测，经信号处理光电耦合输入到数字移相电路处理，输出两路信号经光电隔离来控制IGBT导通电压，当检测到回路里的短路电流时，延迟后降低驱动电压，直至最后完全关断。本发明用数字化硬件来实现IGBT的“软关断”，弥补了IGBT驱动器靠检测C-E间的电压来实现软关断的不足之处，提升了IGBT过电流保护的能力，使IGBT器件应用可靠性进一步提高。

6、本发明适用于大中小容量需要隔离的电源，调整保护参数即可。

附图说明

图1为数字移相电路内部逻辑功能结构示意图。

图2为改进交流电源整体结构示意图。

图3为AC-DC调压电路和直流滤波器示意图。

图4为DC-AC变换器和输出滤波器示意图。

图5为变频触发电路示意图。

图6为人机交互模块示意图。

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例涉及的数字移相电路，包括：计数触发分频单元、短路脉冲计数单元和过电流脉冲计数单元，其中：计数触发分频单元输出与AC-DC调压电路相连接并传输驱动电路所需的控制信息，短路脉冲计数单元和过电流脉冲计数单元分别与AC-DC调压电路相连接并传输保护与控制信息。

所述的计数触发分频单元包括：四个计数触发子单元、一个总计数器、一个（PWM）脉宽调制器和一个61m模块，其中：总计数器的输入端与外部信号cudn、cuup分别组成或门，脉宽调制器和61m模块的输入端均接收有源时钟输出的时钟信号，四个计数触发子单元的输出端与温度信号经或计算分别作为正负极控制信号输出。

所述的计数触发子单元由一个12位计数器和一个锁存器组成，其中：12位计数器的输入端分别与总计数器、脉宽调制器和61m模块相连接并接收对应的控制信号，12位计数器的输出端与锁存器相连接并发送触发信号，四个计数触发子单元的对应锁存器的输出端与短路脉冲计数单元输出端、温度信号输入端经过或门计算分别作为正极和负极控制信号。

所述的短路脉冲计数单元包括：8分频模块、4位计数器和锁存器模块，其中：8分频模块的输入端分别接收有源时钟输出的时钟信号以及外部短路电流信号，4位计数器的输入端与8分频模块相连并接收分频信号，锁存器模块的输入端与4位计数器相连并接收触发信号，锁存器模块的输出端与计数触发分频单元相连。

所述的过电流脉冲计数单元包括：64分频模块、4位计数器模块，其中：64分频模块的输入端接收有源时钟输出的时钟信号以及外部过电流信号，4位计数器的输入端与64分频模块相连并接收分频信号，4位计数器的输出端输出保护控制信息。

所述的有源时钟输出75MHz的时钟信号。

所述的数字移相电路根据信号CUUP、CUDN升、降，总计数器在上升沿时进行计数；时钟信号的128分频产生61m模块信号；时钟信号的8192分频产生脉宽调制器方波信号。高电平为正半周，它分别送到四个12位计数器，总计数器也分别送到四个12位计数器，以61m为时钟信号分别送到四个锁存器。锁存器，温度4路信号经过或门产生正负极输出信号。当人机交互模块发出调压指令（如CUUP指令、CUDN指令）时，使总计数单元相应变化，从而使或门输出信号频率一定但占空比相应变化，最终驱动相应各自专用IGBT驱动器达到直流调压目的。

总计数器和上下限设定值送到或门，一旦升降到到设定值，或门置“1”，总计数器停止计数。当交流输出短路时，短路脉冲计数单元中的4位计数器以时钟8分频的频率计数，触发锁存器置1，封锁或门输出，同时发出状态指示。当输出过流时，过电流脉冲计数单元的4位计数器以时钟64分频的频率计数，保护1输出“1”，经隔离驱动电子开关1动作（如图3，图4所示），从而改变IGBT导通电压；保护2输出“1”，经隔离驱动电子开关2动作（如图3，图4所示），改变IGBT导通电压。当散热器温度过高时，温度信号直接封锁或门1，2输出，直至温度恢复正常。

根据数字移相电路内部功能，死区时间的设置采用硬件算法来代替逻辑电路通过RC的延迟，这样死区时间就固定下来了。用数字化完全代替RC模拟调节解决了电阻电容器件离散性，且没有温飘，这在以μS为单位要求中显得有为重要，它直接影响到电路的可靠性。用电子开关分段切换来改变IGBT的导通电压是全新的思路，通过检测电流，将方波信号直接送到CPLD,内部也是通过硬件算法来代替逻辑电路通过RC的延迟，从而判断是否有过流，如果有的话就发出相应信号来驱动外面的电子开关。快速响应性在这里尤为重要，IGBT的过流能力非常差，如不及时的改变导通电压降下来，就可能永久性损坏，用CPLD分段发出信号的方法来保护IGBT在实际运用中非常行之有效的。

实施例2

如图2所示，为本实施例涉及的一种改进交流电源，包括：主回路和与主回路相连并传输工作状态和控制指令的控制回路，其中：

所述的主回路包括：依次连接的输入滤波器、AC-DC调压电路、直流滤波器、DC-AC变换器和输出滤波器；

所述的控制回路包括：变频触发电路、人机交互模块以及上述数字移相电路，其中：输入滤波器的电路的输出端至AC-DC调压电路输入端，在滤除电网高频谐波的同时阻止电路产生的谐波传输到电网上，数字移相电路的输入端与人机交互模块相连并接收调压指令实现PWM调制，数字移相电路输出端与AC-DC调压电路相连并输出控制信号，直流滤波器、DC-AC变换器和输出滤波器依次串联连接并输出交流电压，变频触发电路的输入端与人机交互模块相连并接收调频指令实现频率变化，输出端与DC-AC变换器相连并输出两路正负SPWM信号进行控制驱动，人机交互模块的输入端与输出滤波器的输出端相连并对当前输出交流电压频率、电压电流瞬态显示。

如图3所示，所述的AC-DC调压电路包括：软启动电路、第一逆变电路和整流电路，其中：软启动电路与第一逆变电路相连接并传输给整流电路，整流电路与直流滤波器相连接并传输。

所述的软启动电路包括：由R5、E1、R2、R3、K1等器件组成的启动电路、调理电路、光电耦合电路，其中：启动电路与第一逆变电路相连接，同时与调理电路相连，调理电路与光电耦合电路相连接。

所述的第一逆变电路包括：四个桥接的逆变单元和跨接于第一逆变电路输入端的隔直电容C1，每个逆变单元包括：IGBT驱动器、两组串联的电子开关R1K1、R2K2、可调负载BY以及开关管Q，其中：IGBT驱动器的输出端与两组串联的电子开关R1K1、R2K2相连接，两组串联的电子开关R1K1、R2K2的输出端与开关管Q的栅极相连接，可调负载BY的两端与开关管Q的漏极和源极相连接（Q1、Q2、Q3、Q4是指IGBT器件）。

所述的开关管Q1、Q2、Q3、Q4为带续流二极管的单管IGBT，其工作状态为：

当正常运行时：电子开关K1、K2闭合，电阻R1、R2短接，它们的各自输入端栅源极Uge分别接变频触发电路控制的专用IGBT驱动器；

正半周时，电源+ →Q1→L1→C2→L2→Q4→电源-，这期间由于是高频调制，Q1、Q4导通、关闭周而复始进行着；

负半周时，电源+ →Q3→L2→C2→L1→Q2→电源-，同样这期间由于是高频调制，Q2、Q3导通、关闭周而复始进行着；

正半周、负半周之间设有死区，正半周结束时Q1、Q4关断，延时等待30μS后，负半周内Q2、Q3才导通，并且Q1Q4、Q2Q3轮流导通，Q1的S极、Q3的S极输出基波调制交流方波，经二阶L1-L2-C2滤波器低通滤波滤除高频分量，输出基波分量。数字移相电路产生第一次保护信号，经隔离驱动电子开关K1打开，各自专用IGBT驱动器经R1输入到各自栅源极Uge，降低导通电压，进而降低过电流，当电流还没有降下来，数字移相电路产生第二次保护信号，经隔离驱动电子开关K2打开，各自专用IGBT驱动器经R1，R2，输入到各自栅源极Uge降低导通电压，进一步降低过电流。C1、BY1~BY4主要吸收各个开关管导通关断时过电压。

所述的整流电路包括：耦合变压器T以及连接于其输出端的肖特基功率管D2。

如图4所示，所述的DC-AC变换器通过第二逆变电路实现，该第二逆变电路的结构与第一逆变电路的结构相同。

如图5所示，所述的变频触发电路包括：中央处理模块、DDS正弦波生成模块、信号调理单元和PWM调制电路，其中：中央处理模块接收人机交互模块输出频率对应数据，并进行处理分批输出频率对应控制字至DDS正弦波生成模块，DDS正弦波生成模块根据频率控制字改变正弦波的频率并输出0~5v标准正弦波信号至信号调理单元并进行差分放大处理，信号调理单元输出正负对称交流正弦波至PWM调制电路并最终获得输出两路正负SPWM信号。

所述的DDS正弦波生成模块采用CMOS型DDS频率合成器得以实现，最高时钟为125MHz，片内具有高性能的10位DAC和比较器，32位频率控制字，并行输入方式接口电路简单。

所述的PWM调制电路内置锯齿波振荡器以及误差放大器并实现死区设置和两路双极性100mA电流驱动能力输出，当交流正弦波输入至PWM调制电路，经过它输出两路正负带有死区SPWM信号。

如图6所示，所述的人机交互模块包括：依次连接的霍尔电压电流传感器、信号比较单元、中央控制单元和显示电路以及分别与信号比较单元及中央控制单元相连的数字信号单元，其中：主回路输出包含工作状态和控制指令的交流电压电流信号经过霍尔电压电流传感器隔离输出到信号比较单元，中央控制单元通过P0、P2总线端口和显示电路进行数据交换，即读取信号计数值、键盘状态值，以及通过I/O端口输出锁存数据，显示电路在中央控制单元控制下瞬时显示电压电流值以及用于设定状态下频率设定值。

所述的信号比较单元包括：预处理单元、比较单元和模数转换单元，其中：预处理单元对输入电压电流信号进行放大滤波处理后输出电压信号至比较单元，比较单元对电压信号处理转成方波输出至数字信号单元，模数转换单元将电压电流信号转换为数字信号并输出至中央控制单元。

所述的数字信号单元包括：脉冲计数单元、按键处理单元、编码处理单元、片选单元和I/O端口，其中：脉冲计数单元以有源时钟为参考对电压方波信号计数；按键处理单元对外部按键进行判断处理并读进按键状态；编码处理单元根据旋转编码正反旋转方向进行判断并输出上升、下降两路信号；片选单元发出片选信号来控制显示电路；I/O端口单元锁存输出当前由键盘输入频率值所对应的作为频率控制字的16位数据。片选单元发出片选信号来控制数字信号单元内部几大单元读写和显示电路. 中央控制单元输出读写信号至数字信号单元，通过P0、P2总线端口和数字信号单元进行数据交换，把信号计数值、键盘状态值读进来，经过运算处理又通过I/O端口输出锁存数据。显示单元在数字信号单元控制下瞬时显示电压电流值以及用于设定状态下频率设定值。

综上所述，本装置的工作过程如下：电源经输入滤波器后，经整流桥输出直流。首先经过AC-DC调压电路中的软启动电路启动电源。电源上电的同时，图1数字移相电路完成初始化功能，封锁脉冲等待指令。AC-DC调压电路中的第一逆变电路由开关管Q1、Q2、Q3、Q4为带续流二极管的单管IGBT组成，当正常运行时，电子开关K1、K2闭合，电阻R1、R2短接，它们的各自输入端栅源极Uge分别接数字移相电路控制的各自专用IGBT驱动器。正半周时，数字移相电路产生方波驱动IGBT驱动器1和4，电源+ →Q1→C→D高频变压器T→Q4→电源-；负半周时，数字移相电路产生方波驱动IGBT驱动器2和3，电源+ →Q3→D→C高频变压器T→Q2→电源-。正半周、负半周之间设有死区，Q1、Q4关断，延时等待15μS后，Q2、Q3再导通。Q1Q4、Q2Q3 轮流导通，Q1的S极、Q3的S极输出高频交流方波，高频变压器T升压/降压隔离后，输出电压经D2肖特基功率管整流正半周，再经二阶L-E2滤波器低通滤波变成纹波小的直流。正负半周区间内，改变开关管导通的时间就可以改变高频交流方波电压有效值，从而改变直流输出电压幅值。当鏮铜丝检A测到逆变电路中出现过电电流时，数字移相电路产生第一次保护信号，经隔离驱动电子开关K1打开，各自IGBT驱动器经R1输入到各自栅源极Uge，降低导通电压，进而降低过电流，如果电流还没有降下来，数字移相电路产生第二次保护信号，经隔离驱动电子开关K2打开，各自专用IGBT驱动器经R1，R2，输入到各自栅源极Uge降低导通电压，进一步降低过电流。当鏮铜丝A检测到第一、第二逆变电路中出现短路电流时，数字移相电路发出封锁信号，经各自IGBT驱动器直接关断IGBT。C1、BY1~BY4主要吸收各个开关管导通关断时过电压，R4为断电后放电电阻。电流信号经调理电路、光电耦合输出至数字移相电路输入端。直流滤波器由L2、E2、E4等器件组成，将脉动直流转换成平滑直流。

与现有技术相比，本装置的优点在于：

现有技术以DSP处理模块为核心，以纯软件方式实现SPWM调制，无法避免软件死机现象，因而导致系统整体可靠性降低，而且只能实现低压放大，且采用功率晶体管存在二次击穿的问题。

本装置可以克服上述不足，完全用纯硬件方式实现PWM调制，无死机现象，提供了可靠性且具有以下优点

1、AC-DC调压电路输出无级调节，额定负载下直流纹波小，输出滤波器输出交流电压正负半周严格对称，调频和调幅相互独立，调节方便。

2、DC-AC变换器采用全桥SPWM方式，调制频率20K以上，是最高基波频率50倍，经过输出低通滤波电路以后，在额定负载下电压电流波形为纯正弦波。

3、数字移相电路实现两路脉宽调制波形输出，过流保护、频率、死区时间调节采用全数字化，完全纯硬件电路实现，可靠性高；

4、变频触发电路采用专用DDS、有源时钟产生标准正弦波信号参考源，稳定性极高，频率调节方便，它可以精确至0.01Hz，实现超低频低至0.5HZ。调制单元实现两路脉宽调制SPWM波形输出，死区时间芯片内部完成；

5、AC-DC调压电路、DC-AC变换器，电路采用专用IGBT驱动器，自身包含了短路软关断功能；同时AC-DC调压电路采用鏮铜丝过电流检测，经信号处理光电耦合输入到数字移相电路处理，输出两路信号经光电隔离来控制IGBT导通电压，当检测到回路里的短路电流时，延迟后降低驱动电压，直至最后完全关断。本装置用数字化硬件来实现IGBT的“软关断”，弥补了IGBT驱动器靠检测C-E间的电压来实现软关断的不足之处，提升了IGBT过电流保护的能力，使IGBT器件应用可靠性进一步提高。

Claims (10)

1.一种数字移相电路，其特征在于，包括：计数触发分频单元、短路脉冲计数单元和过电流脉冲计数单元，其中：计数触发分频单元输出与AC-DC调压电路相连接并传输驱动电路所需的控制信息，短路脉冲计数单元和过电流脉冲计数单元分别与AC-DC调压电路相连接并传输保护与控制信息；

所述的计数触发分频单元包括：四个计数触发子单元、一个总计数器、一个脉宽调制器和一个61m模块，其中：总计数器的输入端与外部信号cudn、cuup分别组成或门，脉宽调制器和61m模块的输入端均接收有源时钟输出的时钟信号，四个计数触发子单元的输出端与温度信号经或计算分别作为正负极控制信号输出；

所述的计数触发子单元由一个12位计数器和一个锁存器组成，其中：12位计数器的输入端分别与总计数器、脉宽调制器和61m模块相连接并接收对应的控制信号，12位计数器的输出端与锁存器相连接并发送触发信号，四个计数触发子单元的对应锁存器的输出端与短路脉冲计数单元输出端、温度信号输入端经过或门计算分别作为正极和负极控制信号。

2.根据权利要求1所述的数字移相电路，其特征是，所述的短路脉冲计数单元包括：8分频模块、4位计数器和锁存器模块，其中：8分频模块的输入端分别接收有源时钟输出的时钟信号以及外部短路电流信号，4位计数器的输入端与8分频模块相连并接收分频信号，锁存器模块的输入端与4位计数器相连并接收触发信号，锁存器模块的输出端与计数触发分频单元相连。

3.根据权利要求1所述的数字移相电路，其特征是，所述的过电流脉冲计数单元包括：64分频模块、4位计数器模块，其中：64分频模块的输入端接收有源时钟输出的时钟信号以及外部过电流信号，4位计数器的输入端与64分频模块相连并接收分频信号，4位计数器的输出端输出保护控制信息。

4.一种改进交流电源，其特征在于，包括：主回路和与主回路相连并传输工作状态和控制指令的控制回路，其中：

所述的主回路包括：依次连接的输入滤波器、AC-DC调压电路、直流滤波器、DC-AC变换器和输出滤波器；

所述的控制回路包括：变频触发电路、人机交互模块以及如权利要求1-3中任一所述的数字移相电路，其中：输入滤波器的电路的输出端至AC-DC调压电路输入端，在滤除电网高频谐波的同时阻止电路产生的谐波传输到电网上，数字移相电路的输入端与人机交互模块相连并接收调压指令实现PWM调制，数字移相电路输出端与AC-DC调压电路相连并输出控制信号，直流滤波器、DC-AC变换器和输出滤波器依次串联连接并输出交流电压，变频触发电路的输入端与人机交互模块相连并接收调频指令实现频率变化，输出端与DC-AC变换器相连并输出两路正负SPWM信号进行控制驱动，人机交互模块的输入端与输出滤波器的输出端相连并对当前输出交流电压频率、电压电流瞬态显示。

5.根据权利要求4所述的改进交流电源，其特征是，所述的AC-DC调压电路包括：软启动电路、第一逆变电路和整流电路，其中：软启动电路与第一逆变电路相连接并传输给整流电路，整流电路与直流滤波器相连接并传输；

所述的DC-AC变换器通过第二逆变电路实现，该第二逆变电路的结构与第一逆变电路的结构相同；

所述的第一逆变电路包括：四个桥接的逆变单元和跨接于第一逆变电路输入端的隔直电容，每个逆变单元包括：IGBT驱动器、两组串联的电子开关、可调负载以及开关管，其中：IGBT驱动器的输出端与两组串联的电子开关相连接，两组串联的电子开关的输出端与开关管的栅极相连接，可调负载的两端与开关管的漏极和源极相连接。

6.根据权利要求5所述的改进交流电源，其特征是，所述的软启动电路包括：启动电路、调理电路和光电耦合电路，其中：启动电路与第一逆变电路相连接，同时与调理电路相连，调理电路与光电耦合电路相连接。

7.根据权利要求4所述的改进交流电源，其特征是，所述的变频触发电路包括：中央处理模块、DDS正弦波生成模块、信号调理单元和PWM调制电路，其中：中央处理模块接收人机交互模块输出频率对应数据，并进行处理分批输出频率对应控制字至DDS正弦波生成模块，DDS正弦波生成模块根据频率控制字改变正弦波的频率并输出0~5v标准正弦波信号至信号调理单元并进行差分放大处理，信号调理单元输出正负对称交流正弦波至PWM调制电路并最终获得输出两路正负SPWM信号。

8.根据权利要求4所述的改进交流电源，其特征是，所述的人机交互模块包括：依次连接的霍尔电压电流传感器、信号比较单元、中央控制单元和显示电路，以及分别与信号比较单元及中央控制单元相连的数字信号单元，其中：主回路输出包含工作状态和控制指令的交流电压电流信号经过霍尔电压电流传感器隔离输出到信号比较单元，中央控制单元通过总线端口和显示电路进行数据交换，显示电路在中央控制单元控制下瞬时显示电压电流值以及用于设定状态下频率设定值。

9.根据权利要求8所述的改进交流电源，其特征是，所述的信号比较单元包括：预处理单元、比较单元和模数转换单元，其中：预处理单元对输入电压电流信号进行放大滤波处理后输出电压信号至比较单元，比较单元对电压信号处理转成方波输出至数字信号单元，模数转换单元将电压电流信号转换为数字信号并输出至中央控制单元。

10.根据权利要求8或9所述的改进交流电源，其特征是，所述的数字信号单元包括：脉冲计数单元、按键处理单元、编码处理单元、片选单元和I/O端口，其中：脉冲计数单元以有源时钟为参考对电压方波信号计数，按键处理单元对外部按键进行判断处理并读进按键状态，编码处理单元根据旋转编码正反旋转方向进行判断并输出上升、下降两路信号，片选单元发出片选信号来控制显示电路，I/O端口单元锁存输出当前由键盘输入频率值所对应的作为频率控制字的16位数据，片选单元发出片选信号来控制数字信号单元内部几大单元读写和显示电路，中央控制单元输出读写信号至数字信号单元，通过总线端口和数字信号单元进行数据交换，把信号计数值、键盘状态值读进来，经过运算处理又通过I/O端口输出锁存数据，显示单元在数字信号单元控制下瞬时显示电压电流值以及用于设定状态下频率设定值。

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