CN110226281B - 一种晶闸管整流器驱动波形产生方法及驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶闸管整流器驱动波形产生方法及驱动装置,涉及电子电路控制领域,其中,所述晶闸管整流器驱动波形产生的方法,包括:采集电网电压的信号,输出与电网电压的信号同相的正弦信号;根据正弦信号计算得到对应晶闸管驱动桥臂的参考波形;根据参考波形求出参考波形对应的角度,并将该角度扩大两倍;根据扩大两倍后的角度计算得到控制器的输出值;根据输出值以及三角载波周期寄存器的值确定比较寄存器A和B的值;将比较寄存器A和B的值与三角载波的幅值进行比较,控制晶闸管桥臂上的上下晶闸管输出驱动信号。采用中断的方式,不需要实时占用CPU,使晶闸管整流器产生驱动信号,实现脉冲触发。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路控制领域,尤其涉及一种晶闸管整流器驱动波形产生方法及驱动装置。
背景技术
晶闸管整流器在直流电源中由于其功率较大,可靠性较高等特点被广泛应用,而驱动信号产生电路是三相晶闸管电路的核心控制部分,传统的晶闸管整流或逆变系统采用的模拟脉冲触发器通常使用多个模拟器件,器件参数较为分散,不仅调试和使用不便,而且产生的脉冲对称性差,同时模拟信号直接控制芯片的管脚,因此不能使用中断工作方式,因为中断会打断模拟发波程序导致发波失效,限制了控制芯片资源的有效利用。
发明内容
本发明实施例提供了一种晶闸管整流器驱动波形产生方法以及驱动装置,以期提供一种可采用中断工作方式,不需要实时占用CPU,使晶闸管整流器产生驱动信号的方法,提高控制芯片资源的利用率,采用脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation,PWM)实现触发脉冲。
本发明实施例第一方面提供了一种晶闸管整流器驱动波形产生方法,包括:
采集电网电压的信号,利用电压环控制器内部正弦波对所述电网电压进行锁相,输出与所述电网电压的信号同相的正弦信号;
根据所述正弦信号计算得到对应晶闸管驱动桥臂的参考波形;
根据所述参考波形求出所述参考波形对应的角度,并将所述角度扩大两倍;
根据扩大两倍后的角度计算得到控制器的输出值,所述输出值在预设的范围之内;
根据所述输出值以及三角载波周期寄存器的值确定比较寄存器A和B的值;
将所述比较寄存器A和B的值与所述三角载波的幅值进行比较,控制晶闸管桥臂上的上下晶闸管输出驱动信号。
结合本发明实施例第一方面,在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中,所述采集电网电压信号,利用锁相环跟随所述电网电压并输出与所述电网电压同相的正弦信号,包括:
采集电网A相、B相、C相电压,利用电压环控制器内部正弦波对所述电网A相、B相、C相电压进行锁相,输出与所述电网A相电压同相的正弦信号sinθ。
结合本发明实施例第一方面的第一种实现方式,在本发明实施例第一方面的第二种实现方式中,所述根据所述正弦信号计算得到对应晶闸管驱动桥臂的参考波形,包括:
根据所述正弦信号sinθ,得到晶闸管驱动桥臂A的参考波形U'a=sin(θ-30)。
结合本发明实施例第一方面的第二种实现方式,在本发明实施例第一方面的第三种实现方式中,所述根据所述参考波形求出所述参考波形对应的角度,包括:
对所述参考波形U'a进行反三角函数变换,求出所述参考波形对应的角度;
所述将所述角度扩大两倍,包括:
以一个周期为单位用2π减去所述参考波形对应的角度,得到角度theta;其中theta的变化范围为2π~0;
对所述theta进行变换,将所述theta扩大两倍,并将扩大两倍之后的theta与2π进行比较;其中,2*theta=Theta;
判断所述Theta是否大于2π;
若所述Theta大于2π,则对所述Theta进行Theta-2π变换;
若所述Theta不大于2π,则不做变换;
经过变换之后的Theta的变化范围为2π~0。
结合本发明实施例第一方面的第三种实现方式,在本发明实施例第一方面的第四种实现方式中,所述根据扩大两倍后的角度计算得到控制器的输出值,所述输出值在预设的范围之内,包括:
对所述变换之后的Theta进行变换,得到控制器的输出值Vctrl=Theta/2π*1.5-0.5;
所述预设的范围为1~-0.5。
结合本发明实施例第一方面的第四种实现方式,在本发明实施例第一方面的第五种实现方式中,所述比较寄存器A的值为Tp*(1-Vctrl)*2/3;
所述比较寄存器B的值为Tp*Vctrl*2/3;
其中,Tp为三角载波周期寄存器的值。
结合本发明实施例第一方面的第五种实现方式,在本发明实施例第一方面的第六种实现方式中,所述将所述比较寄存器A和B的值与所述三角载波的幅值进行比较,控制晶闸管桥臂上的上下晶闸管输出驱动信号,包括:
当所述三角载波在上升沿时,其波形的幅值与所述比较寄存器A的值相等时,对应晶闸管驱动桥臂上其中一个晶闸管驱动信号置高,当幅值达到最大幅值时对应的驱动信号清零;
当所述三角载波在下降沿时,其波形的幅值与所述比较寄存器B的值相等时,对应晶闸管驱动桥臂上另外一个晶闸管驱动信号置高,当幅值达到零时对应的驱动信号清零;
其中,所述三角载波的最大幅值为Tp,所述晶闸管的两个驱动信号相位差为180°。
本发明实施例第二方面提供了一种晶闸管整流器驱动装置,包括:
交流信号采集模块,用于采集电网电压的信号,利用电压环控制器内部正弦波对所述电网电压进行锁相,输出与所述电网电压的信号同相的正弦信号;
同步信号采集模块,用于根据所述交流信号采集模块得到的所述正弦信号计算得到对应晶闸管驱动桥臂的参考波形;
角度变换模块,用于根据所述同步信号采集模块得到的所述参考波形求出所述参考波形对应的角度,并将所述角度扩大两倍;
控制器输出模块,用于根据所述角度变换模块得到的扩大两倍后的角度计算得到控制器的输出值,所述输出值在预设的范围之内;
寄存器赋值模块,用于根据所述控制器输出模块得到的所述输出值以及三角载波周期寄存器的值确定比较寄存器A和B的值;
驱动信号输出模块,用于将所述比较寄存器A和B的值与所述三角载波的幅值进行比较,控制晶闸管桥臂上的上下晶闸管输出驱动信号。
结合本发明实施例第二方面,在本发明实施例第二方面的第一种实现方式中,所述交流信号采集模块包括:
交流信号采集单元,用于采集电网A相、B相、C相电压,利用电压环控制器内部正弦波对所述电网A相、B相、C相电压进行锁相,输出与所述电网A相电压同相的正弦信号sinθ。
结合本发明实施例第二方面的第一种实现方式,在本发明实施例第二方面的第二种实现方式中,所述同步信号采集模块包括:
同步信号采集单元,用于根据所述正弦信号sinθ,得到晶闸管驱动桥臂A的参考波形U'a=sin(θ-30°)。
结合本发明实施例第二方面的第二种实现方式,在本发明实施例第二方面的第三种实现方式中,所述角度变换模块包括:
第一变换单元,用于对所述参考波形U'a进行反三角函数变换,求出所述参考波形对应的角度;
第二变换单元,用于以一个周期为单位用2π减去所述参考波形对应的角度,得到角度theta;其中theta的变化范围为2π~0;
第三变换单元,用于对所述theta进行变换,将所述theta扩大两倍,并将扩大两倍之后的theta与2π进行比较;其中,2*theta=Theta;
判断单元,用于判断所述Theta是否大于2π;
第四变换单元,用于若所述判断单元判断出所述Theta大于2π,则对所述Theta进行Theta-2π变换;若所述判断单元判断出所述Theta不大于2π,则不做变换;经过变换之后的Theta的变化范围为2π~0。
结合本发明实施例第二方面的第三种实现方式,在本发明实施例第二方面的第四种实现方式中,所述控制器输出模块包括:
控制器输出单元,用于对所述变换之后的Theta进行变换,得到控制器的输出值Vctrl=Theta/2π*1.5-0.5;
所述预设的范围为1~-0.5。
结合本发明实施例第二方面的第四种实现方式,在本发明实施例第二方面的第五种实现方式中,所述比较寄存器A的值为Tp*(1-Vctrl)*2/3;
所述比较寄存器B的值为Tp*Vctrl*2/3;
其中,Tp为三角载波周期寄存器的值。
结合本发明实施例第二方面的第五种实现方式,在本发明实施例第二方面的第六种实现方式中,所述驱动信号输出模块包括:
驱动信号输出单元,用于当所述三角载波在上升沿时,其波形的幅值与所述比较寄存器A的值相等时,对应晶闸管驱动桥臂上其中一个晶闸管驱动信号置高,当幅值达到最大幅值时对应的驱动信号清零;
当所述三角载波在下降沿时,其波形的幅值与所述比较寄存器B的值相等时,对应晶闸管驱动桥臂上另外一个晶闸管驱动信号置高,当幅值达到零时对应的驱动信号清零;
其中,所述三角载波的最大幅值为Tp,所述晶闸管的两个驱动信号相位差为180°。
可以看出,本发明实施例通过采集电网电压信号,利用电压环控制器内部正弦波对所述电网电压进行锁相,输出与所述电网电压的信号同相的正弦信号;根据所述正弦信号计算得到对应晶闸管驱动桥臂的参考波形;根据所述参考波形求出所述参考波形对应的角度,并将所述角度扩大两倍;根据扩大两倍后的角度计算得到控制器的输出;根据所述输出值以及三角载波周期寄存器的值确定比较寄存器A和B的值;将所述比较寄存器A和B的值与所述三角载波的幅值进行比较,控制晶闸管桥臂上的上下晶闸管输出驱动信号。本发明实施例采用了一种可采用中断工作方式,不需要实时占用CPU,使晶闸管整流器产生驱动信号的方法及装置,提高控制芯片资源的利用率;同时,通过采用PWM实现触发脉冲,克服了现有技术中不能使用中断工作方式,控制芯片的资源不能得到有效利用的问题,极大提高了控制芯片的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种晶闸管整流器驱动波形产生方法流程图;
图2为本发明实施例中的角度变换示意图;
图3为本发明实施例中角度变换过程示意图;
图4为本发明实施例中将角度扩大两倍示意图;
图5为PWM上下管驱动信号产生原理示意图;
图6为本发明实施例提供的一种晶闸管整流器驱动装置结构图;
图7为本发明实施例中的角度变换模块结构图。
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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
如图1所示,图1为本发明实施例提供的一种晶闸管整流驱动波形产生的方法,至少包括以下步骤:
步骤S101:采集电网电压的信号,利用电压环控制器内部正弦波对所述电网电压进行锁相,输出与所述电网电压的信号同相的正弦信号;
具体地,采集电网A相、B相、C相电压,利用电压环控制器内部正弦波对所述电网A相、B相、C相电压进行锁相,输出与所述电网A相电压同相的正弦信号sinθ。
具体地,将电网A相、B相、C相电压Ua、Ub、Uc进行三相静止坐标系到两相静止坐标系的变换,转换成Uα、Uβ,进而求出sinθ和cosθ;其中,
Uα=2*(1*Ua-0.5*Ub-0.5*Uc);
sinθ=Uα/mod;
cosθ=-Uβ/mod。
步骤S102:根据所述正弦信号计算得到对应晶闸管驱动桥臂的参考波形;
具体地,根据所述正弦信号sinθ,得到晶闸管驱动桥臂A的参考波形U'a=sin(θ-30°)。可以知道的是晶闸管驱动桥臂B的参考波形U'b=sin(θ-150°),晶闸管驱动桥臂C的参考波形Uc'=sin(θ-270°),如图2所示的角度变换示意图。
步骤S103:根据所述参考波形求出所述参考波形对应的角度,并将所述角度扩大两倍;
具体地,如图3所示,角度变换的过程至少包括以下几个步骤:
步骤S1031:对所述参考波形U'a进行反三角函数变换,求出所述参考波形对应的角度;
步骤S1032:将所述角度扩大两倍;
具体地,将角度扩大两倍至少包括以下几个步骤,如图4所示;
步骤S10321:以一个周期为单位用2π减去所述参考波形对应的角度,得到角度theta;其中theta的变化范围为2π~0;
步骤S10322:对所述theta进行变换,将所述theta扩大两倍,并将扩大两倍之后的theta与2π进行比较;其中,2*theta=Theta;
步骤S10323:判断所述Theta是否大于2π;
步骤S10324:若所述Theta大于2π,则对所述Theta进行Theta-2π变换;
步骤S10325:若所述Theta不大于2π,则不做变换;
其中,经过变换之后的Theta的变化范围为2π~0。
步骤S104:根据扩大两倍后的角度计算得到控制器的输出值,所述输出值在预设的范围之内;
其中,预设的范围为1~-0.5。
具体地,控制器的输出值Value=Theta/2π*1.5-0.5;当Theta=2π时,Value的值为1;当Theta=0时,Value的值为-0.5。
步骤S105:根据所述输出值以及三角载波周期寄存器的值确定比较寄存器A和B的值;
具体地,所述比较寄存器A的值可以为Tp*(1-Vctrl)*2/3;
所述比较寄存器B的值可以为Tp*Vctrl*2/3;
其中,Tp为三角载波周期寄存器的值。
步骤S106:将所述比较寄存器A和B的值与所述三角载波的幅值进行比较,控制晶闸管桥臂上的上下晶闸管输出驱动信号。
具体地,如图5所示,图5为PWM上下管驱动信号产生原理示意图;当所述三角载波在上升沿时,其波形的幅值与所述比较寄存器A的值相等时,对应晶闸管驱动桥臂上其中一个晶闸管驱动信号置高,当幅值达到最大幅值时对应的驱动信号清零;
当所述三角载波在下降沿时,其波形的幅值与所述比较寄存器B的值相等时,对应晶闸管驱动桥臂上另外一个晶闸管驱动信号置高,当幅值达到零时对应的驱动信号清零;图中,CMPA表示比较寄存器A的值,CMPB表示比较寄存器B的值。
其中,所述三角载波的最大幅值为Tp,所述晶闸管的两个驱动信号相位差为180°。
可以知道的是晶闸管三个桥臂的驱动信号产生原理相同,因此不再赘述另外两个桥臂驱动信号的产生。
可以看出,本发明实施例通过采集电网电压信号,利用电压环控制器内部正弦波对所述电网电压进行锁相,输出与所述电网电压的信号同相的正弦信号;根据所述正弦信号计算得到对应晶闸管驱动桥臂的参考波形;根据所述参考波形求出所述参考波形对应的角度,并将所述角度扩大两倍;根据扩大两倍后的角度计算得到控制器的输出;根据所述输出值以及三角载波周期寄存器的值确定比较寄存器A和B的值;将所述比较寄存器A和B的值与所述三角载波的幅值进行比较,控制晶闸管桥臂上的上下晶闸管输出驱动信号。本发明实施例采用了一种可采用中断工作方式,不需要实时占用CPU,使晶闸管整流器产生驱动信号的方法,提高控制芯片资源的利用率;同时,通过采用PWM实现触发脉冲,克服了现有技术中不能使用中断工作方式,控制芯片的资源不能得到有效利用的问题,极大提高了控制芯片的利用率。
为了进一步理解本发明的方案,本发明实施例还相应提供了一种晶闸管整流器驱动装置,如图6所示,一种晶闸管整流器驱动装置20,至少可以包括:交流信号采集模块210、同步信号采集模块220、角度变换模块230、控制器输出模块240、寄存器赋值模块250以及驱动信号输出模块260;其中,
交流信号采集模块210,用于采集电网电压的信号,利用电压环控制器内部正弦波对所述电网电压进行锁相,输出与所述电网电压的信号同相的正弦信号;
具体地,交流信号采集模块210可以包括交流信号采集单元,用于采集电网A相、B相、C相电压,利用电压环控制器内部正弦波对所述电网A相、B相、C相电压进行锁相,输出与所述电网A相电压同相的正弦信号sinθ。
具体地,将电网A相、B相、C相电压Ua、Ub、Uc进行三相静止坐标系到两相静止坐标系的变换,转换成Uα、Uβ,进而求出sinθ和cosθ;其中,
Uα=2*(1*Ua-0.5*Ub-0.5*Uc);
sinθ=Uα/mod;
cosθ=-Uβ/mod。
同步信号采集模块220,用于根据所述交流信号采集模块210得到的所述正弦信号计算得到对应晶闸管驱动桥臂的参考波形;
具体地,同步信号采集模块220可以包括同步信号采集单元,用于根据所述正弦信号sinθ,得到晶闸管驱动桥臂A的参考波形U'a=sin(θ-30°)。可以知道的是晶闸管驱动桥臂B的参考波形U'b=sin(θ-150°),晶闸管驱动桥臂C的参考波形Uc'=sin(θ-270°)。
角度变换模块230,用于根据所述同步信号采集模块220得到的所述参考波形求出所述参考波形对应的角度,并将所述角度扩大两倍;
具体地,如图7所示,角度变换模块230至少可以包括:第一变换单元2310、第二变换单元2320、第三变换单元2330、判断单元2340以及第四变换单元2350;其中,
第一变换单元2310,用于对所述参考波形U'a进行反三角函数变换,求出所述参考波形对应的角度;
第二变换单元2320,用于以一个周期为单位用2π减去所述参考波形对应的角度,得到角度theta;其中theta的变化范围为2π~0;
第三变换单元2330,用于对所述theta进行变换,将所述theta扩大两倍,并将扩大两倍之后的theta与2π进行比较;其中,2*theta=Theta;
判断单元2340,用于判断所述Theta是否大于2π;
第四变换单元2350,用于若所述判断单元2340判断出所述Theta大于2π,则对所述Theta进行Theta-2π变换;若所述判断单元2340判断出所述Theta不大于2π,则不做变换;经过变换之后的Theta的变化范围为2π~0。
控制器输出模块240,用于根据所述角度变换模块230得到的扩大两倍后的角度计算得到控制器的输出值,所述输出值在预设的范围之内;
具体地,控制器输出模块240可以包括控制器输出单元,用于对所述变换之后的Theta进行变换,得到控制器的输出值Vctrl=Theta/2π*1.5-0.5;
所述预设的范围为1~-0.5。
具体地,控制器的输出值Value=Theta/2π*1.5-0.5;当Theta=2π时,Value的值为1;当Theta=0时,Value的值为-0.5。
寄存器赋值模块250,用于根据所述控制器输出模块240得到的所述输出值以及三角载波周期寄存器的值确定比较寄存器A和B的值;
具体地,比较寄存器A的值为Tp*(1-Vctrl)*2/3;
所述比较寄存器B的值为Tp*Vctrl*2/3;
其中,Tp为三角载波周期寄存器的值。
驱动信号输出模块260,用于将所述比较寄存器A和B的值与所述三角载波的幅值进行比较,控制晶闸管桥臂上的上下晶闸管输出驱动信号。
具体地,驱动信号输出模块260可以包括驱动信号输出单元,用于当所述三角载波在上升沿时,其波形的幅值与所述比较寄存器A的值相等时,对应晶闸管驱动桥臂上其中一个晶闸管驱动信号置高,当幅值达到最大幅值时对应的驱动信号清零;
当所述三角载波在下降沿时,其波形的幅值与所述比较寄存器B的值相等时,对应晶闸管驱动桥臂上另外一个晶闸管驱动信号置高,当幅值达到零时对应的驱动信号清零;
其中,所述三角载波的最大幅值为Tp,所述晶闸管的两个驱动信号相位差为180°。
可以知道的是晶闸管三个桥臂的驱动信号产生原理相同,因此不再赘述另外两个桥臂驱动信号的产生。
可以看出,本发明实施例通过采集电网电压信号,利用电压环控制器内部正弦波对所述电网电压进行锁相,输出与所述电网电压的信号同相的正弦信号;根据所述正弦信号计算得到对应晶闸管驱动桥臂的参考波形;根据所述参考波形求出所述参考波形对应的角度,并将所述角度扩大两倍;根据扩大两倍后的角度计算得到控制器的输出;根据所述输出值以及三角载波周期寄存器的值确定比较寄存器A和B的值;将所述比较寄存器A和B的值与所述三角载波的幅值进行比较,控制晶闸管桥臂上的上下晶闸管输出驱动信号。本发明实施例采用了一种可采用中断工作方式,不需要实时占用CPU,使晶闸管整流器产生驱动信号的装置,提高控制芯片资源的利用率;同时,通过采用PWM实现触发脉冲,克服了现有技术中不能使用中断工作方式,控制芯片的资源不能得到有效利用的问题,极大提高了控制芯片的利用率。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (14)
1.一种晶闸管整流器驱动波形产生方法,其特征在于,包括:
采集电网电压的信号,利用电压环控制器内部正弦波对所述电网电压进行锁相,输出与所述电网电压的信号同相的正弦信号;
根据所述正弦信号计算得到对应晶闸管驱动桥臂的参考波形;
根据所述参考波形求出所述参考波形对应的角度,并将所述角度扩大两倍;
根据扩大两倍后的角度计算得到控制器的输出值,所述输出值在预设的范围之内;
根据所述输出值以及三角载波周期寄存器的值确定比较寄存器A和B的值;
将所述比较寄存器A和B的值与所述三角载波的幅值进行比较,控制晶闸管桥臂上的上下晶闸管输出驱动信号。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采集电网电压信号,利用电压环控制器内部正弦波对所述电网电压进行锁相,输出与所述电网电压同相的正弦信号,包括:
采集电网A相、B相、C相电压,利用电压环控制器内部正弦波对所述电网A相、B相、C相电压进行锁相,输出与所述电网A相电压同相的正弦信号sinθ。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述正弦信号计算得到对应晶闸管驱动桥臂的参考波形,包括:
根据所述正弦信号sinθ,得到晶闸管驱动桥臂A的参考波形U'a=sin(θ-30°)。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述参考波形求出所述参考波形对应的角度,包括:
对所述参考波形U'a进行反三角函数变换,求出所述参考波形对应的角度;
所述将所述角度扩大两倍,包括:
以一个周期为单位用2π减去所述参考波形对应的角度,得到角度theta;其中theta的变化范围为2π~0;
对所述theta进行变换,将所述theta扩大两倍,并将扩大两倍之后的theta与2π进行比较;其中,2*theta=Theta;
判断所述Theta是否大于2π;
若所述Theta大于2π,则对所述Theta进行Theta-2π变换;
若所述Theta不大于2π,则不做变换;
经过变换之后的Theta的变化范围为2π~0。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据扩大两倍后的角度计算得到控制器的输出值,所述输出值在预设的范围之内,包括:
对所述变换之后的Theta进行变换,得到控制器的输出值Vctrl=Theta/2π*1.5-0.5;
所述预设的范围为1~-0.5。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述比较寄存器A的值为Tp*(1-Vctrl)*2/3;
所述比较寄存器B的值为Tp*Vctrl*2/3;
其中,Tp为三角载波周期寄存器的值。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述将所述比较寄存器A和B的值与所述三角载波的幅值进行比较,控制晶闸管桥臂上的上下晶闸管输出驱动信号,包括:
当所述三角载波在上升沿时,其波形的幅值与所述比较寄存器A的值相等时,对应晶闸管驱动桥臂上其中一个晶闸管驱动信号置高,当幅值达到最大幅值时对应的驱动信号清零;
当所述三角载波在下降沿时,其波形的幅值与所述比较寄存器B的值相等时,对应晶闸管驱动桥臂上另外一个晶闸管驱动信号置高,当幅值达到零时对应的驱动信号清零;
其中,所述三角载波的最大幅值为Tp,所述晶闸管的两个驱动信号相位差为180°。
8.一种晶闸管整流器驱动装置,其特征在于,包括:
交流信号采集模块,用于采集电网电压的信号,利用电压环控制器内部正弦波对所述电网电压进行锁相,输出与所述电网电压的信号同相的正弦信号;
同步信号采集模块,用于根据所述交流信号采集模块得到的所述正弦信号计算得到对应晶闸管驱动桥臂的参考波形;
角度变换模块,用于根据所述同步信号采集模块得到的所述参考波形求出所述参考波形对应的角度,并将所述角度扩大两倍;
控制器输出模块,用于根据所述角度变换模块得到的扩大两倍后的角度计算得到控制器的输出值,所述输出值在预设的范围之内;
寄存器赋值模块,用于根据所述控制器输出模块得到的所述输出值以及三角载波周期寄存器的值确定比较寄存器A和B的值;
驱动信号输出模块,用于将所述比较寄存器A和B的值与所述三角载波的幅值进行比较,控制晶闸管桥臂上的上下晶闸管输出驱动信号。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述交流信号采集模块包括:
交流信号采集单元,用于采集电网A相、B相、C相电压,利用电压环控制器内部正弦波对所述电网A相、B相、C相电压进行锁相,输出与所述电网A相电压同相的正弦信号sinθ。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述同步信号采集模块包括:
同步信号采集单元,用于根据所述正弦信号sinθ,得到晶闸管驱动桥臂A的参考波形U'a=sin(θ-30)。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,所述角度变换模块包括:
第一变换单元,用于对所述参考波形U'a进行反三角函数变换,求出所述参考波形对应的角度;
第二变换单元,用于以一个周期为单位用2π减去所述参考波形对应的角度,得到角度theta;其中theta的变化范围为2π~0;
第三变换单元,用于对所述theta进行变换,将所述theta扩大两倍,并将扩大两倍之后的theta与2π进行比较;其中,2*theta=Theta;
判断单元,用于判断所述Theta是否大于2π;
第四变换单元,用于若所述判断单元判断出所述Theta大于2π,则对所述Theta进行Theta-2π变换;若所述判断单元判断出所述Theta不大于2π,则不做变换;经过变换之后的Theta的变化范围为2π~0。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述控制器输出模块包括:
控制器输出单元,用于对所述变换之后的Theta进行变换,得到控制器的输出值Vctrl=Theta/2π*1.5-0.5;
所述预设的范围为1~-0.5。
13.如权利要求12所述的装置,其特征在于,所述比较寄存器A的值为Tp*(1-Vctrl)*2/3;
所述比较寄存器B的值为Tp*Vctrl*2/3;
其中,Tp为三角载波周期寄存器的值。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述驱动信号输出模块包括:
驱动信号输出单元,用于当所述三角载波在上升沿时,其波形的幅值与所述比较寄存器A的值相等时,对应晶闸管驱动桥臂上其中一个晶闸管驱动信号置高,当幅值达到最大幅值时对应的驱动信号清零;
当所述三角载波在下降沿时,其波形的幅值与所述比较寄存器B的值相等时,对应晶闸管驱动桥臂上另外一个晶闸管驱动信号置高,当幅值达到零时对应的驱动信号清零;
其中,所述三角载波的最大幅值为Tp,所述晶闸管的两个驱动信号相位差为180°。
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