CN109460103A - 一种变频电源输出电压自动补偿方法 - Google Patents

一种变频电源输出电压自动补偿方法 Download PDF

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欧阳小雷
温玮华
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    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
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    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
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Abstract

本发明公开了一种变频电源输出电压自动补偿方法，包括压降补偿式电压给定PI调理电路，由2个N1芯片、1个电位器、8个电阻、2个二极管和1个电容组成，具体自动补偿方法如下：当变频电源空载时，OUT‑I信号显示直流电压为0V，由UG和OUT‑U参与PI控制调节；当变频电源给负载设备供电时，OUT‑I信号显示直流电压不为0V，由UG、OUT‑I和OUT‑U共同参与PI控制调节；调节电位器RP1，可以控制电流反馈电平信号OUT‑I的大小，由电流反馈电平信号OUT‑I补偿变频电源输出导线压降。本发明自动补偿方法对变频电源距离负载设备之间的距离没有任何要求，可以用于需变频电源供电的任何场合，可以在任何可能导线压降情况下使用。

Description

一种变频电源输出电压自动补偿方法
技术领域
本发明涉及变频电源控制技术领域，特别涉及一种变频电源输出电压自动补偿方法。
背景技术
目前市场上的变频电源趋向于大型化，集中供电化。他主要为出口设备调试老化供电、进口设备供电；当变频电源采用集中供电方式，给设备供电时，由于变频电源和负载设备之间距离较远，负载输入端电压随着负载功率增大额降低，负载输入端电压降低到一定电压值时，会导致负载设备工作异常甚至损坏；但此时变频电源输出端电压没有变化，负载输入端电压降低，是由导线压降造成的。
因此，发明一种变频电源输出电压自动补偿方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变频电源输出电压自动补偿方法，通过在电压给定PI调理电路中，引入电流反馈信号，来实现输出电压自动补偿，对变频电源距离负载设备之间的距离没有任何要求，可以用于需变频电源供电的任何场合以及在任何可能导线压降情况下使用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变频电源输出电压自动补偿方法，包括压降补偿式电压给定PI调理电路，所述压降补偿式电压给定PI调理电路包括由第一N1芯片、第二N1芯片、电位器RP1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管D1、二极管D2和电容；
所述电阻R1、电阻R2和电阻R3并联连接，所述电阻R1输入端设有UG，所述电阻R2输入端设有OUT-U，所述电阻R1和电阻R2输出端与第一N1芯片负极连接，所述电阻R3输出端设有电位器RP1，所述电位器RP1输出端设有OUT-I；
所述第一N1芯片与电阻R4并联连接，所述电阻R5与第一N1芯片正极连接，所述电阻R6与第一N1芯片串联连接，所述电阻R6与第二N1芯片负极连接，所述电阻R7与第二N1芯片正极连接；
所述第二N1芯片与二极管D1并联连接，所述第二N1芯片与二极管D2串联连接，所述第二N1芯片、二极管D1和二极管D2均与电容并联连接且输出端设有U_ref，所述电容与电阻R8串联连接；
UG：变频电源控制发生的输出电压给定电平信号，直流电压为0～5V；
OUT-U：变频电源输出采集的电压反馈电平信号，直流电压为0～5V；
OUT-I：变频电源输出采集的电流反馈电平信号，直流电压为0～5V；
U_ref：变频电源输PI调理后的电压给定电平信号，直流电压为0～10V；
具体自动补偿方法如下：
步骤一、当变频电源空载时，OUT-I信号显示直流电压为0V，由UG和OUT-U参与PI控制调节；
步骤二、当变频电源给负载设备供电时，OUT-I信号显示直流电压不为0V，由UG、OUT-I和OUT-U共同参与PI控制调节，UG、OUT-I和OUT-U通过一个加法器，形成一个新的动态电平信号UG1，再通过一个PI调节器，合成新的电压给定电平信号U_ref，两个二极管在这里为选择控制，确保输出的U_ref信号始终为正信号；
步骤三、调节电位器RP1，可以控制电流反馈电平信号OUT-I的大小，由电流反馈电平信号OUT-I补偿变频电源输出导线压降，实现输出电压自动补偿。
优选的，所述第一N1芯片和第二N1芯片具体为TL084芯片，所述二极管具体为IN4148二极管。
优选的，所述电位器RP1电阻为10K，所述电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7电阻均为10K，所述电阻R3电阻为100K，所述电阻R8电阻为1K。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明利用压降补偿式电压给定PI调理电路，通过在电压给定PI调理电路中，引入电流反馈信号，来实现输出电压自动补偿，当变频电源空载时，OUT-I信号显示直流电压为0V，由UG和OUT-U参与PI控制调节；当变频电源给负载设备供电时，OUT-I信号显示直流电压不为0V，由UG、OUT-I和OUT-U共同参与PI控制调节；调节电位器RP1，可以控制电流反馈电平信号OUT-I的大小，由电流反馈电平信号OUT-I补偿变频电源输出导线压降，实现输出电压自动补偿；
2、采用上述方案，本方法对变频电源距离负载设备之间的距离没有任何要求，可以用于需变频电源供电的任何场合，可以在任何可能导线压降情况下使用。
附图说明
图1为本发明的压降补偿式电压给定PI调理电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
根据图1所示的一种变频电源输出电压自动补偿方法，包括压降补偿式电压给定PI调理电路，所述压降补偿式电压给定PI调理电路包括由第一N1芯片、第二N1芯片、电位器RP1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管D1、二极管D2和电容；
所述电阻R1、电阻R2和电阻R3并联连接，所述电阻R1输入端设有UG，所述电阻R2输入端设有OUT-U，所述电阻R1和电阻R2输出端与第一N1芯片负极连接，所述电阻R3输出端设有电位器RP1，所述电位器RP1输出端设有OUT-I；
所述第一N1芯片与电阻R4并联连接，所述电阻R5与第一N1芯片正极连接，所述电阻R6与第一N1芯片串联连接，所述电阻R6与第二N1芯片负极连接，所述电阻R7与第二N1芯片正极连接；
所述第二N1芯片与二极管D1并联连接，所述第二N1芯片与二极管D2串联连接，所述第二N1芯片、二极管D1和二极管D2均与电容并联连接且输出端设有U_ref，所述电容与电阻R8串联连接；
UG：变频电源控制发生的输出电压给定电平信号，直流电压为0V；
OUT-U：变频电源输出采集的电压反馈电平信号，直流电压为0V；
OUT-I：变频电源输出采集的电流反馈电平信号，直流电压为0V；
U_ref：变频电源输PI调理后的电压给定电平信号，直流电压为0V；
所述第一N1芯片和第二N1芯片具体为TL084芯片，所述二极管具体为IN4148二极管；
所述电位器RP1电阻为10K，所述电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7电阻均为10K，所述电阻R3电阻为100K，所述电阻R8电阻为1K。
具体自动补偿方法如下：
步骤一、当变频电源空载时，OUT-I信号显示直流电压为0V，由UG和OUT-U参与PI控制调节；
步骤二、当变频电源给负载设备供电时，OUT-I信号显示直流电压不为0V，由UG、OUT-I和OUT-U共同参与PI控制调节，UG、OUT-I和OUT-U通过一个加法器，形成一个新的动态电平信号UG1，再通过一个PI调节器，合成新的电压给定电平信号U_ref，两个二极管在这里为选择控制，确保输出的U_ref信号始终为正信号；
步骤三、调节电位器RP1，可以控制电流反馈电平信号OUT-I的大小，由电流反馈电平信号OUT-I补偿变频电源输出导线压降，实现输出电压自动补偿。
实施例2：
根据图1所示的一种变频电源输出电压自动补偿方法，包括压降补偿式电压给定PI调理电路，所述压降补偿式电压给定PI调理电路包括由第一N1芯片、第二N1芯片、电位器RP1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管D1、二极管D2和电容；
所述电阻R1、电阻R2和电阻R3并联连接，所述电阻R1输入端设有UG，所述电阻R2输入端设有OUT-U，所述电阻R1和电阻R2输出端与第一N1芯片负极连接，所述电阻R3输出端设有电位器RP1，所述电位器RP1输出端设有OUT-I；
所述第一N1芯片与电阻R4并联连接，所述电阻R5与第一N1芯片正极连接，所述电阻R6与第一N1芯片串联连接，所述电阻R6与第二N1芯片负极连接，所述电阻R7与第二N1芯片正极连接；
所述第二N1芯片与二极管D1并联连接，所述第二N1芯片与二极管D2串联连接，所述第二N1芯片、二极管D1和二极管D2均与电容并联连接且输出端设有U_ref，所述电容与电阻R8串联连接；
UG：变频电源控制发生的输出电压给定电平信号，直流电压为2.5V；
OUT-U：变频电源输出采集的电压反馈电平信号，直流电压为2.5V；
OUT-I：变频电源输出采集的电流反馈电平信号，直流电压为2.5V；
U_ref：变频电源输PI调理后的电压给定电平信号，直流电压为5V；
所述第一N1芯片和第二N1芯片具体为TL084芯片，所述二极管具体为IN4148二极管；
所述电位器RP1电阻为10K，所述电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7电阻均为10K，所述电阻R3电阻为100K，所述电阻R8电阻为1K。
具体自动补偿方法如下：
步骤一、当变频电源空载时，OUT-I信号显示直流电压为0V，由UG和OUT-U参与PI控制调节；
步骤二、当变频电源给负载设备供电时，OUT-I信号显示直流电压不为0V，由UG、OUT-I和OUT-U共同参与PI控制调节，UG、OUT-I和OUT-U通过一个加法器，形成一个新的动态电平信号UG1，再通过一个PI调节器，合成新的电压给定电平信号U_ref，两个二极管在这里为选择控制，确保输出的U_ref信号始终为正信号；
步骤三、调节电位器RP1，可以控制电流反馈电平信号OUT-I的大小，由电流反馈电平信号OUT-I补偿变频电源输出导线压降，实现输出电压自动补偿。
实施例3：
根据图1所示的一种变频电源输出电压自动补偿方法，包括压降补偿式电压给定PI调理电路，所述压降补偿式电压给定PI调理电路包括由第一N1芯片、第二N1芯片、电位器RP1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管D1、二极管D2和电容；
所述电阻R1、电阻R2和电阻R3并联连接，所述电阻R1输入端设有UG，所述电阻R2输入端设有OUT-U，所述电阻R1和电阻R2输出端与第一N1芯片负极连接，所述电阻R3输出端设有电位器RP1，所述电位器RP1输出端设有OUT-I；
所述第一N1芯片与电阻R4并联连接，所述电阻R5与第一N1芯片正极连接，所述电阻R6与第一N1芯片串联连接，所述电阻R6与第二N1芯片负极连接，所述电阻R7与第二N1芯片正极连接；
所述第二N1芯片与二极管D1并联连接，所述第二N1芯片与二极管D2串联连接，所述第二N1芯片、二极管D1和二极管D2均与电容并联连接且输出端设有U_ref，所述电容与电阻R8串联连接；
UG：变频电源控制发生的输出电压给定电平信号，直流电压为5V；
OUT-U：变频电源输出采集的电压反馈电平信号，直流电压为5V；
OUT-I：变频电源输出采集的电流反馈电平信号，直流电压为5V；
U_ref：变频电源输PI调理后的电压给定电平信号，直流电压为10V；
所述第一N1芯片和第二N1芯片具体为TL084芯片，所述二极管具体为IN4148二极管；
所述电位器RP1电阻为10K，所述电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7电阻均为10K，所述电阻R3电阻为100K，所述电阻R8电阻为1K。
具体自动补偿方法如下：
步骤一、当变频电源空载时，OUT-I信号显示直流电压为0V，由UG和OUT-U参与PI控制调节；
步骤二、当变频电源给负载设备供电时，OUT-I信号显示直流电压不为0V，由UG、OUT-I和OUT-U共同参与PI控制调节，UG、OUT-I和OUT-U通过一个加法器，形成一个新的动态电平信号UG1，再通过一个PI调节器，合成新的电压给定电平信号U_ref，两个二极管在这里为选择控制，确保输出的U_ref信号始终为正信号；
步骤三、调节电位器RP1，可以控制电流反馈电平信号OUT-I的大小，由电流反馈电平信号OUT-I补偿变频电源输出导线压降，实现输出电压自动补偿。
通过上述方案可知，本方法对变频电源距离负载设备之间的距离没有任何要求，可以用于需变频电源供电的任何场合，可以在任何可能导线压降情况下使用。
本发明工作原理：
参照说明书附图1，当变频电源空载时，OUT-I信号显示直流电压为0V，由UG和OUT-U参与PI控制调节；当变频电源给负载设备供电时，OUT-I信号显示直流电压不为0V，由UG、OUT-I和OUT-U共同参与PI控制调节；调节电位器RP1，可以控制电流反馈电平信号OUT-I的大小，由电流反馈电平信号OUT-I补偿变频电源输出导线压降，实现输出电压自动补偿。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种变频电源输出电压自动补偿方法，包括压降补偿式电压给定PI调理电路，其特征在于：所述压降补偿式电压给定PI调理电路包括由第一N1芯片、第二N1芯片、电位器RP1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管D1、二极管D2和电容；
所述电阻R1、电阻R2和电阻R3并联连接，所述电阻R1输入端设有UG，所述电阻R2输入端设有OUT-U，所述电阻R1和电阻R2输出端与第一N1芯片负极连接，所述电阻R3输出端设有电位器RP1，所述电位器RP1输出端设有OUT-I；
所述第一N1芯片与电阻R4并联连接，所述电阻R5与第一N1芯片正极连接，所述电阻R6与第一N1芯片串联连接，所述电阻R6与第二N1芯片负极连接，所述电阻R7与第二N1芯片正极连接；
所述第二N1芯片与二极管D1并联连接，所述第二N1芯片与二极管D2串联连接，所述第二N1芯片、二极管D1和二极管D2均与电容并联连接且输出端设有U_ref，所述电容与电阻R8串联连接；
UG：变频电源控制发生的输出电压给定电平信号，直流电压为0～5V；
OUT-U：变频电源输出采集的电压反馈电平信号，直流电压为0～5V；
OUT-I：变频电源输出采集的电流反馈电平信号，直流电压为0～5V；
U_ref：变频电源输PI调理后的电压给定电平信号，直流电压为0～10V；
具体自动补偿方法如下：
步骤一、当变频电源空载时，OUT-I信号显示直流电压为0V，由UG和OUT-U参与PI控制调节；
步骤二、当变频电源给负载设备供电时，OUT-I信号显示直流电压不为0V，由UG、OUT-I和OUT-U共同参与PI控制调节，UG、OUT-I和OUT-U通过一个加法器，形成一个新的动态电平信号UG1，再通过一个PI调节器，合成新的电压给定电平信号U_ref，两个二极管在这里为选择控制，确保输出的U_ref信号始终为正信号；
步骤三、调节电位器RP1，可以控制电流反馈电平信号OUT-I的大小，由电流反馈电平信号OUT-I补偿变频电源输出导线压降，实现输出电压自动补偿。
2.根据权利要求1所述的一种变频电源输出电压自动补偿方法，其特征在于：所述第一N1芯片和第二N1芯片具体为TL084芯片，所述二极管具体为IN4148二极管。
3.根据权利要求1所述的一种变频电源输出电压自动补偿方法，其特征在于：所述电位器RP1电阻为10K，所述电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7电阻均为10K，所述电阻R3电阻为100K，所述电阻R8电阻为1K。
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