CN117578345A - 信号生成装置、逆变器和直流转换器 - Google Patents

信号生成装置、逆变器和直流转换器 Download PDF

Info

Publication number
CN117578345A
CN117578345A CN202311394083.2A CN202311394083A CN117578345A CN 117578345 A CN117578345 A CN 117578345A CN 202311394083 A CN202311394083 A CN 202311394083A CN 117578345 A CN117578345 A CN 117578345A
Authority
CN
China
Prior art keywords
output
filter circuit
signal
controller
pulse width
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311394083.2A
Other languages
English (en)
Inventor
熊陶君
万志炜
钟国亮
刘显龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Digital Power Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Priority to CN202311394083.2A priority Critical patent/CN117578345A/zh
Publication of CN117578345A publication Critical patent/CN117578345A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/05—Details with means for increasing reliability, e.g. redundancy arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/087—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for dc applications
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/10—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current additionally responsive to some other abnormal electrical conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
    • H02H3/202—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage for dc systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/1213—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for DC-DC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H02H7/1222—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters responsive to abnormalities in the input circuit, e.g. transients in the DC input
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0025—Arrangements for modifying reference values, feedback values or error values in the control loop of a converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本申请提供了一种信号生成装置、逆变器和直流转换器，信号生成装置包括采样电路、控制器和滤波电路，控制器用于向滤波电路发送脉冲宽度调制信号，滤波电路用于滤除脉冲宽度调制信号中的高频分量，或者基于脉冲宽度调制信号进行升降压斩波并滤除斩波后电压信号中的高频分量。采样电路用于获取滤波电路的输出。控制器用于基于滤波电路的输出和参考值之间的差值调整脉冲宽度调制信号的占空比，使得滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小，滤波电路的输出用于与采样电压或者采样电流比较。采用本申请，可提高信号生成装置输出的参考信号的准确度。

Description

信号生成装置、逆变器和直流转换器
技术领域
本申请涉及电力电子领域，尤其涉及一种信号生成装置、逆变器和直流转换器。
背景技术
在电力电子设备中，为了防止设备发生过电压、过电流故障，通常设置有过电压、过电流保护。通常可以通过软件保护，即在程序中判断电压电流采样值与参考信号的相对关系，大于阈值时触发保护逻辑，或者，通过硬件比较电路直接比较电压电流采样值与参考信号的大小，且通过硬件保护的方式响应速度更快，保护效果更好。过电压、过电流保护中，参考信号对应的电压、电流信号直接关系到在电压电流采样值达到多大时触发响应，因此对其精度要求较高。目前，参考信号一般由集成电路、芯片控制，并通过一段滤波电路和斩波电路输出。由于滤波电路和斩波电路中的同一型号元器件参数无法做到所有批次完全一致，即使按照理论计算参考信号在芯片中设定相同的参数，不同批次的设备输出的实际阈值电压、电流也会存在一定差异。如果对输出阈值电压、电流存在的误差不予处理，会导致实际过压、过流保护触发动作的节点不准确，容易导致设备损坏。在实践中，可以通过人工测量参考信号，并在理论参数附近调节以得到满足误差要求的参考信号。然而，对每台设备均通过人工测量、调整的方式需要浪费大量人力成本，拖慢开发、生产进度。另一方面，产品在长期使用过程中，元器件参数也会发生改变，从而导致输出阈值电压、电流不准确。
发明内容
本申请实施例提供一种信号生成装置、逆变器和直流转换器，可实现输出直流电压或者直流电流的自动校准，避免了信号生成装置中元器件参数之间的误差而导致参考信号不准确。
第一方面，本申请提供了一种信号生成装置，该信号生成装置包括采样电路、控制器和滤波电路，控制器用于向滤波电路发送脉冲宽度调制信号，滤波电路用于滤除脉冲宽度调制信号中的高频分量，或者基于脉冲宽度调制信号进行升降压斩波并滤除斩波后电压信号中的高频分量。采样电路用于，获取滤波电路的输出。控制器用于，基于滤波电路的输出和参考值之间的差值调整脉冲宽度调制信号的占空比，使得滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小，滤波电路的输出用于与采样电压或者采样电流比较。
本申请中，信号生成装置通过控制器的反馈控制方法，将预期的电压参考值或者电流参考值大小作为参考，采样得到的实际输出电压、电流大小作为反馈信号，通过控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，从而实现输出直流电压或者直流电流的自动校准，避免了信号生成装置中元器件参数之间的误差而导致参考信号不准确，参考信号校准效率高。此外，当滤波电路的输出和参考值的差值低于设定阈值时，滤波电路的输出可以作为信号生成装置输出的参考信号，该参考信号可以用于与其他电子设备输出的电压电流采样值比较(比如，可以通过硬件比较电路获取参考信号与其他电子设备输出的电压电流采样值的比较结果)，电子设备基于比较结果确定是否发生过电压、过电流的故障，提高了电子设备的工作可靠性。
在一种可能的实现方式中，控制器用于，响应于滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值增大或减小，控制器调整脉冲宽度调制信号的占空比的幅度增大或减小。这里，信号生成装置通过控制器反馈控制方法，将预期的参考值(电压参考值或者电流参考值)大小作为参考，采样滤波电路输出得到实际输出(直流电压或者直流电流)大小作为反馈信号，控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，并且随着实际输出与参考值的差值绝对值减小，调节脉冲宽度调制信号的占空比的幅度也减小，从而使得滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小，提高了参考信号的准确度。
在一种可能的实现方式中，控制器每次增大或者减小脉冲宽度调制信号的占空比的幅度，与滤波电路的输出和参考值的差值之比为固定值。控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，并且随着实际输出与参考值的差值绝对值减小，调节脉冲宽度调制信号的占空比的幅度也减小，从而使得滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小，提高了参考信号的准确度。
在一种可能的实现方式中，脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出为正相关，控制器用于，在滤波电路的输出大于参考值时，减小脉冲宽度调制信号的占空比，在滤波电路的输出小于参考值时，增大脉冲宽度调制信号的占空比。通过控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，从而实现输出直流电压或者直流电流的自动校准，避免了信号生成装置中元器件参数之间的误差而导致参考信号不准确，参考信号校准效率高。
在一种可能的实现方式中，滤波电路中第一电阻的一端与控制器相连，第一电阻的另一端通过第一电容接地，滤波电路中第二电阻和第二电容串联后并联在第一电容两端。控制器用于，向第一电阻的一端发送脉冲宽度调制信号，在第二电阻和第二电容的连接端的输出大于参考值时，减小脉冲宽度调制信号的占空比，在第二电阻和第二电容的连接端的输出小于参考值时，增大脉冲宽度调制信号的占空比。通过控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，从而实现输出直流电压或者直流电流的自动校准，避免了信号生成装置中元器件参数之间的误差而导致参考信号不准确，参考信号校准效率高。
在一种可能的实现方式中，脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出为负相关，控制器用于，在滤波电路的输出大于参考值时，增大脉冲宽度调制信号的占空比，在滤波电路的输出小于参考值时，减小脉冲宽度调制信号的占空比。通过控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，从而实现输出直流电压或者直流电流的自动校准，避免了信号生成装置中元器件参数之间的误差而导致参考信号不准确，参考信号校准效率高。
在一种可能的实现方式中，滤波电路中开关管的第一端与控制器相连，开关管的第二端与第一电阻的一端相连，第一电阻的另一端通过第二电阻与开关管的第三端相连，第二电阻的两端与一个电容并联，第一电阻和第二电阻的连接端通过第三电阻与直流电源相连，开关管的第三端接地。控制器用于，向开关管的第一端发送脉冲宽度调制信号，在第二电阻和第三电阻的连接端的输出大于参考值时，增大脉冲宽度调制信号的占空比，在第二电阻和第三电阻的连接端的输出小于参考值时，减小脉冲宽度调制信号的占空比。通过控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，从而实现输出直流电压或者直流电流的自动校准，避免了信号生成装置中元器件参数之间的误差而导致参考信号不准确，参考信号校准效率高。
在一种可能的实现方式中，控制器用于增大脉冲宽度调制信号的占空比，若滤波电路的输出增大，确定脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出为正相关，否则，确定脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出为负相关。或者，减小脉冲宽度调制信号的占空比，若滤波电路的输出减小，确定脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出为正相关，否则，确定脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出为负相关。控制器识别输入滤波电路的脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路输出之间的关系，可以基于脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出之间为正相关或者负相关确定占空比的调整策略，从而适用于不同的滤波电路类型，提高了信号生成装置输出的参考信号的校准效果。
第二方面，本申请提供了一种逆变器，逆变器包括逆变电路、逆变控制器和信号生成装置，逆变电路包括位于正直流母线和负直流母线之间的母线电容，信号生成装置包括采样电路、控制器和滤波电路，控制器用于向滤波电路发送脉冲宽度调制信号，滤波电路用于滤除脉冲宽度调制信号中的高频分量，或者基于脉冲宽度调制信号进行升降压斩波并滤除斩波后电压信号中的高频分量。采样电路用于，获取滤波电路的输出。控制器用于基于滤波电路输出的直流电压和参考值之间的差值调整脉冲宽度调制信号的占空比，使得滤波电路输出的直流电压和参考值的差值的绝对值减小。逆变控制器用于获取母线电容电压，响应于母线电容电压大于直流电压，控制逆变电路中的开关管关断。这里，逆变器基于滤波电路输出的直流电压和参考值之间的差值调整脉冲宽度调制信号的占空比，使得滤波电路输出的直流电压和参考值的差值的绝对值减小，提高了直流电压的准确度，避免由于输出的直流电压与参考值之间误差过大导致逆变器过压判定不准确。
在一种可能的实现方式中，控制器用于响应于滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值增大或减小，控制器调整脉冲宽度调制信号的占空比的幅度增大或减小。这里，信号生成装置通过控制器反馈控制方法，将预期的参考值(电压参考值或者电流参考值)大小作为参考，采样滤波电路输出得到实际输出(直流电压或者直流电流)大小作为反馈信号，控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，并且随着实际输出与参考值的差值绝对值减小，调节脉冲宽度调制信号的占空比的幅度也减小，从而使得滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小，提高了参考信号的准确度。
在一种可能的实现方式中，控制器每次增大或者减小脉冲宽度调制信号的占空比的幅度，与滤波电路的输出和参考值的差值之比为固定值。控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，并且随着实际输出与参考值的差值绝对值减小，调节脉冲宽度调制信号的占空比的幅度也减小，从而使得滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小，提高了参考信号的准确度。
在一种可能的实现方式中，脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出为正相关，控制器用于，在滤波电路的输出大于参考值时，减小脉冲宽度调制信号的占空比，在滤波电路的输出小于参考值时，增大脉冲宽度调制信号的占空比。通过控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，从而实现输出直流电压或者直流电流的自动校准，避免了信号生成装置中元器件参数之间的误差而导致参考信号不准确，参考信号校准效率高。
在一种可能的实现方式中，脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出为负相关，控制器用于，在滤波电路的输出大于参考值时，增大脉冲宽度调制信号的占空比，在滤波电路的输出小于参考值时，减小脉冲宽度调制信号的占空比。通过控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，从而实现输出直流电压或者直流电流的自动校准，避免了信号生成装置中元器件参数之间的误差而导致参考信号不准确，参考信号校准效率高。
第三方面，本申请提供了一种直流转换器，直流转换器包括直流DC/DC电路、直流转换控制器和信号生成装置，直流DC/DC电路中第一桥臂的桥臂中点通过一个电感第二桥臂的桥臂中点相连，信号生成装置包括采样电路、控制器和滤波电路，控制器用于向滤波电路发送脉冲宽度调制信号，滤波电路用于滤除脉冲宽度调制信号中的高频分量，或者基于脉冲宽度调制信号进行升降压斩波并滤除斩波后电压信号中的高频分量。采样电路用于，获取滤波电路的输出。控制器用于，基于滤波电路输出的直流电流和参考值之间的差值调整脉冲宽度调制信号的占空比，使得滤波电路输出的直流电流和参考值的差值的绝对值减小。直流变换控制器用于，获取流过电感的电流，响应于流过电感的电流大于直流电流，控制第一桥臂和第二桥臂中的开关管导通或者关断，使得流过电感的电流减小。这里，逆变器基于滤波电路输出的直流电流和参考值之间的差值调整脉冲宽度调制信号的占空比，使得滤波电路输出的直流电流和参考值的差值的绝对值减小，提高了直流电流的准确度，避免由于输出的直流电流与参考值之间误差过大导致直流转换器过流判定不准确。
在一种可能的实现方式中，控制器用于响应于滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值增大或减小，控制器调整脉冲宽度调制信号的占空比的幅度增大或减小。这里，信号生成装置通过控制器反馈控制方法，将预期的参考值(电压参考值或者电流参考值)大小作为参考，采样滤波电路输出得到实际输出(直流电压或者直流电流)大小作为反馈信号，控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，并且随着实际输出与参考值的差值绝对值减小，调节脉冲宽度调制信号的占空比的幅度也减小，从而使得滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小，提高了参考信号的准确度。
在一种可能的实现方式中，控制器每次增大或者减小脉冲宽度调制信号的占空比的幅度，与滤波电路的输出和参考值的差值之比为固定值。控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，并且随着实际输出与参考值的差值绝对值减小，调节脉冲宽度调制信号的占空比的幅度也减小，从而使得滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小，提高了参考信号的准确度。
在一种可能的实现方式中，脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出为正相关，控制器用于，在滤波电路的输出大于参考值时，减小脉冲宽度调制信号的占空比，在滤波电路的输出小于参考值时，增大脉冲宽度调制信号的占空比。通过控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，从而实现输出直流电压或者直流电流的自动校准，避免了信号生成装置中元器件参数之间的误差而导致参考信号不准确，参考信号校准效率高。
在一种可能的实现方式中，脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出为负相关，控制器用于，在滤波电路的输出大于参考值时，增大脉冲宽度调制信号的占空比，在滤波电路的输出小于参考值时，减小脉冲宽度调制信号的占空比。通过控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，从而实现输出直流电压或者直流电流的自动校准，避免了信号生成装置中元器件参数之间的误差而导致参考信号不准确，参考信号校准效率高。
附图说明
图1是本申请提供的信号生成装置的一应用场景示意图；
图2是本申请提供的信号生成装置的一结构示意图；
图3是本申请提供的信号生成装置的另一结构示意图；
图4是本申请提供的信号生成装置的另一应用场景示意图；
图5是本申请提供的硬件比较电路的结构示意图；
图6是本申请提供的逆变器的一结构示意图；
图7是本申请提供的逆变器的另一结构示意图；
图8是本申请提供的逆变器的另一结构示意图；
图9是本申请提供的直流转换器的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，图1是本申请提供的信号生成装置的一应用场景示意图。图1所示的应用场景中包括信号生成装置和电子设备保护电路，电子设备可以是逆变器、直流转换器以及开关电源等需要检测器件参数的电子电力设备。以电子设备是逆变器为例，电子设备保护电路可以为逆变器中的逆变电路，逆变器工作过程中，即通过逆变电路对输入的直流电进行逆变转换以得到交流电，逆变电路中可能出现过电压或者过电流。比如逆变电路中位于正直流母线和负直流母线之间的母线电容，当母线电容两端的电压过高时会影响逆变器的正常工作。目前，在电子设备中，为了防止设备发生过电压、过电流的故障，一般在设备中设置有过电压保护、过电流保护逻辑。通过信号比较确定图1中信号生成装置输出的参考信号，以及来自电子设备保护电路的电压电流采样值的大小，从而基于比较结果确定输出至电子设备保护电路的控制信号以进行过电压保护、过电流保护。信号比较可以通过软件保护或者硬件保护的方式实现，软件保护是指通过电子设备中的控制器在程序中判断计算出的电压电流采样值(可以是电子设备中保护电路的输出电压电流采样值)与参考信号(可以是信号生成装置输出的参考信号)的相对关系，并在电压电流采样值大于参考信号时执行保护逻辑。硬件保护是指通过硬件比较电路直接比较电压电流采样值与参考信号的大小，电压电流采样值大于参考信号时硬件比较电路输出控制信号触发电子设备中的控制器(图1未示出)执行保护逻辑。其中，硬件保护的方式不需要经过调理信号模数转换、数值计算等环节，因此响应速度更加快速，用作电路保护具有更高的可靠性。
信号生成装置输出参考信号的过程中，参考信号对应的电压信号、电流信号一般由集成电路、芯片控制，并通过一段滤波电路(可以用于滤除参考信号中的高频分量、干扰信号等)滤波后输出。由于滤波电路中的同一型号元器件参数无法做到所有批次完全一致，即使按照设定的参考信号在芯片中设定相同的参数，最终输出的实际电压信号、电流信号也存在误差，误差大小取决于元器件参数差异。信号生成装置如果对输出电压信号、电流信号存在的误差不予处理，会导致电子设备实际过压、过流保护触发动作的节点不准确，容易导致设备损坏。此外，可以通过人工测量参考信号，并在理论参数附近调节以得到满足误差要求的参考信号。然而，对每台信号生成装置均通过人工测量、调整的方式需要浪费大量人力成本，拖慢开发、生产进度。另一方面，信号生成装置在长期使用过程中，元器件参数也会发生改变，从而导致输出阈值电压、电流不准确。
本申请提供的信号生成装置中，信号生成装置可以包括控制器和滤波电路，上述控制器可以向滤波电路发送脉冲宽度调制信号，这里，滤波电路可以滤除脉冲宽度调制信号中的高频分量，或者基于脉冲宽度调制信号进行升降压斩波并滤除斩波后电压信号中的高频分量。进一步地，上述控制器可以获取滤波电路的输出(可以是直流电压或者直流电流)和参考值(可以是电压参考值或者电流参考值)之间的差值，并基于差值调整脉冲宽度调制信号的占空比，即调整脉冲宽度调制信号各信号周期内高电平的持续时间，使得滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小。信号生成装置通过控制器的反馈控制方法，将预期的电压参考值或者电流参考值大小作为参考，采样得到的实际输出电压、电流大小作为反馈信号，通过控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，从而实现输出直流电压或者直流电流的自动校准，避免了信号生成装置中元器件参数之间的误差而导致参考信号不准确，参考信号校准效率高。此外，当滤波电路的输出和参考值的差值低于设定阈值时，滤波电路的输出可以作为信号生成装置输出的参考信号，该参考信号可以用于与其他电子设备输出的电压电流采样值比较(比如，可以通过硬件比较电路获取参考信号与其他电子设备输出的电压电流采样值的比较结果)，电子设备基于比较结果确定是否发生过电压、过电流的故障，提高了电子设备的工作可靠性。
下面将结合图1至图9对本申请实施例提供的信号生成装置进行示例说明。在一些可行的实施方式中，信号生成装置中的控制器可以获取脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出之间为正相关或者负相关关系。具体的，控制器可以调整脉冲宽度调制信号的占空比为A1，并获取滤波电路基于脉冲宽度调制信号输出的直流电压或者直流电流B1，控制器增大脉冲宽度调制信号的占空比为A2，并获取滤波电路基于增大占空比后脉冲宽度调制信号输出的直流电压或者直流电流B2，当直流电压或者直流电流B2的值大于B1时，确定脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出之间为正相关，否则确定脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出之间为负相关。这里，控制器识别输入滤波电路的脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路输出之间的关系，可以基于脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出之间为正相关或者负相关确定占空比的调整策略，从而适用于不同的滤波电路类型，提高了信号生成装置输出的参考信号的校准效果。
在一些可行的实施方式中，控制器输出的脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出为正相关的情况下，控制器可以在滤波电路的输出大于参考值时，减小脉冲宽度调制信号的占空比，在滤波电路的输出小于参考值时，增大脉冲宽度调制信号的占空比。其中，控制器可以响应于滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小，控制脉冲宽度调制信号的占空比增大或者减小的幅度也减小。具体的，上述控制器每次增大或者减小脉冲宽度调制信号的占空比的幅度，可以与滤波电路的输出和参考值的差值之比为固定正数，换句话说，控制器每次增大或者减小脉冲宽度调制信号的占空比的幅度，可以等于固定正数与滤波电路的输出和参考值的差值的乘积。或者，控制器每次增大或者减小脉冲宽度调制信号的占空比的幅度，可以等于固定正数与滤波电路的输出和参考值的差值的乘积，再加上比例系数与上述差值的乘积。这里，信号生成装置通过控制器反馈控制方法，将预期的参考值(电压参考值或者电流参考值)大小作为参考，采样滤波电路输出得到实际输出(直流电压或者直流电流)大小作为反馈信号，控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，并且随着实际输出与参考值的差值绝对值减小，调节脉冲宽度调制信号的占空比的幅度也减小，从而使得滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小，提高了参考信号的准确度。
在一些可行的实施方式中，信号生成装置中的滤波电路中可以包括至少一个RC电路，以滤波电路中包括两个RC电路为例，各个RC电路可以包括一个电阻和一个电容。请参见图2，图2是本申请提供的信号生成装置的一结构示意图。如图2所示，滤波电路中第一电阻(为方便描述，可以表示为电阻R1)的一端与控制器相连，电阻R1的另一端可以通过第一电容(为方便描述，可以表示为电容C1)接地，滤波电路中第二电阻(为方便描述，可以表示为电阻R2)和第二电容(为方便描述，可以表示为电容C2)串联后可以并联在电容C1两端。控制器可以向电阻R1的一端发送脉冲宽度调制信号，滤波电路中的各电阻和电感构成的RC电路可以对脉冲宽度调制信号进行滤波，通过电阻R2和电容C2的连接端输出滤波后的脉冲宽度调制信号。以参考值为电压参考值为例，上述图2所示的信号生成装置中，控制器输出的脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出电压之间为正相关，则控制器可以向电阻R1的一端发送脉冲宽度调制信号，在电阻R2和电容C2的连接端的输出电压大于参考值时，减小脉冲宽度调制信号的占空比，在电阻R2和电容C2的连接端的输出电压小于参考值时，增大脉冲宽度调制信号的占空比。此外，控制器可以随着参考值与实际输出的差值绝对值减小，增大或者减小脉冲宽度调制信号的占空比的幅度也减小，使得滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小，提高了参考信号的准确度。
在一些可行的实施方式中，控制器输出的脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出为负相关的情况下，控制器可以在滤波电路的输出大于参考值时，增大脉冲宽度调制信号的占空比，在滤波电路的输出小于参考值的时，减小脉冲宽度调制信号的占空比。其中，控制器可以响应于滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小，控制器增大或者减小脉冲宽度调制信号的占空比的幅度也减小。具体的，上述控制器每次增大或者减小脉冲宽度调制信号的占空比的幅度，可以与滤波电路的输出和参考值的差值之比为固定负数，换句话说，控制器每次增大或者减小脉冲宽度调制信号的占空比的幅度，可以等于固定负数与滤波电路的输出和参考值的差值的乘积。或者，控制器每次增大或者减小脉冲宽度调制信号的占空比的幅度，可以等于固定负数与滤波电路的输出和参考值的差值的乘积，再加上比例系数与上述差值的乘积。这里，信号生成装置通过控制器反馈控制方法，将预期的参考值(电压参考值或者电流参考值)大小作为参考，采样滤波电路的输出得到实际输出(直流电压或者直流电流)大小作为反馈信号，控制器动态调节脉冲宽度调制信号的占空比，并且随着参考值与实际输出的差值绝对值减小，调节脉冲宽度调制信号的占空比的幅度也减小，从而使得滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小，提高了参考信号的准确度。
在一些可行的实施方式中，信号生成装置中的滤波电路中可以包括开关管，请参见图3，图3是本申请提供的信号生成装置的另一结构示意图。如图3所示，滤波电路中开关管(为方便描述，可以表示为开关管S1)的第一端与控制器相连，开关管S1的第二端与第一电阻(为方便描述，可以表示为电阻R1)的一端相连，电阻R1的另一端通过第二电阻(为方便描述，可以表示为电阻R2)与开关管S1的第三端相连，电阻R2的两端与一个电容(为方便描述，可以表示为电容C1)并联，电阻R1和电阻R2的连接端通过第三电阻(为方便描述，可以表示为电阻R3)与直流电源相连，开关管S1的第三端接地。上述开关管S1可以为金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)，简称为MOS管，还可以为绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)等，在此不做限制。当开关管S1为MOS管时，开关管S1的第一端为栅极，第二端为漏极，第三端为源极。当开关管S1为IGBT管时，开关管S1的第一端为栅极，第二端为集电极，第三端为发射极。控制器可以向开关管S1的第一端发送脉冲宽度调制信号，滤波电路可以基于脉冲宽度调制信号进行升降压斩波并滤除斩波后电压信号中的高频分量，通过电阻R2和电阻R3的连接端输出升压斩波并滤波后的电压信号。以参考值为电压参考值为例，控制器可以向开关管S1的第一端发送脉冲宽度调制信号，当脉冲宽度调制信号为低电平时开关管S1关断，此时电阻R2和电阻R3的连接端的电压值与电阻R2阻值成正相关，当脉冲宽度调制信号为高电平时开关管S1导通，此时电阻R2和电阻R3的连接端的电压值，与并联后的电阻R1和电阻R2阻值成正相关，即电阻R2和电阻R3的连接端的输出电压在开关管S1关断时更大。因此，控制器输出的脉冲宽度调制信号的占空比与滤波电路的输出电压之间为负相关，则控制器可以向开关管S1的第一端发送脉冲宽度调制信号，在电阻R2和电阻R3的连接端的输出电压大于参考值时，增大脉冲宽度调制信号的占空比，在电阻R2和电阻R3的连接端的输出电压小于参考值时，减小脉冲宽度调制信号的占空比。此外，控制器可以随着参考值与实际输出的差值绝对值减小，增大或者减小脉冲宽度调制信号的占空比的幅度也减小，使得滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小，提高了参考信号的准确度。
在一些可行的实施方式中，当滤波电路的输出和参考值的差值低于设定阈值时，滤波电路的输出可以作为信号生成装置输出的参考信号，该参考信号可以用于与其他电子设备输出的电压电流采样值比较。参见图4，图4是本申请提供的信号生成装置的另一应用场景示意图。图4所示的应用场景中包括信号生成装置和电子设备保护电路，信号生成装置的输出端可以连接硬件比较电路的第一输入端，电子设备保护电路可以通过一个采样电路A连接硬件比较电路的第二输入端，采样电路A可以获取电子设备保护电路中相关器件的电压、电流值，比如，以电子设备是逆变器为例，电子设备保护电路可以为逆变器中的逆变电路，则采样电路A可以获取逆变电路中位于正直流母线和负直流母线之间的母线电容的电压。硬件比较电路可以确定信号生成装置输出的参考信号，采样电路A输出的电压电流采样值的大小，从而基于比较结果生成输出至电子设备保护电路的控制信号以对电子设备保护电路进行过电压保护、过电流保护。具体的，参见图5，图5是本申请提供的硬件比较电路的结构示意图。如图5所示，该硬件比较电路可以包括一个运算放大器DA，运算放大器DA的正输入端IN+可以与电阻R11的一端相连，电阻R11的另一端可以作为硬件比较电路的第一输入端In1，运算放大器DA的负输入端IN-可以与电阻R12的一端相连，电阻R12的另一端可以作为硬件比较电路的第二输入端In2。运算放大器DA的正输入端IN+可以与电阻R21的一端、电容C11的一端相连，电阻R21的另一端、电容C11的另一端接地。运算放大器DA的负输入端IN-可以与电阻R22的一端、电容C12的一端相连，电阻R22的另一端、电容C12的另一端接地。运算放大器DA的第一供电端V-接地，运算放大器DA的第二供电端V+连接直流电源VCC，并通过电容C13接地。运算放大器DA的正输入端IN+可以通过电阻R31与运算放大器DA的输出端相连，且运算放大器DA的输出端通过电容C14接地，运算放大器DA的输出端可以作为硬件比较电路的输出端Out。这里，以电子设备是逆变器为例，电子设备保护电路可以为逆变器中的逆变电路，则硬件比较电路的第一输入端In1可以用于接收来自逆变电路中母线电容的采样电压(可以是通过采样电路获取的采样电压)，硬件比较电路的第二输入端In2可以用于接收来自信号生成装置的参考信号(可以是电压参考信号)。当母线电容的采样电压大于参考信号，硬件比较电路的输出端Out可以输出高电平信号，当母线电容的采样电压小于参考信号，硬件比较电路的输出端Out可以输出低电平信号。通过硬件比较电路直接比较电压采样值与参考信号的大小，电压采样值大于参考信号时硬件比较电路输出控制信号触发电子设备中的控制器执行过电压保护。请再次参见图4，图4中的信号生成装置的输出端可以与采样电路B相连，采样电路B可以将信号生成装置中滤波电路(图4未示出)的输出进行采样，使得信号生成装置中控制器(图4未示出)获取滤波电路输出的直流电压或者直流电流的大小，从而基于直流电压或者直流电流与参考值的差值调整脉冲宽度调制信号的占空比，即调整脉冲宽度调制信号各信号周期内高电平的持续时间，使得滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小。
在一些可行的实施方式中，上述信号生成装置可以为逆变器提供参考信号，参考信号可以用于与来自逆变器的采样电压或者采样电流比较。信号生成装置可以是独立于逆变器的装置，也可以是集成于逆变器内部的一部分，具体可根据实际应用场景需求确定，在此不做限制。以信号生成装置是集成于逆变器内部的一部分为例，逆变器可以包括逆变电路、逆变控制器和信号生成装置，逆变电路可以包括位于正直流母线和负直流母线之间的母线电容和多个桥臂。具体的，请一并参见图6，图6是本申请提供的逆变器的一结构示意图。如图6所示，图6中逆变器的逆变电路可以包括两个母线电容，即电容C21和电容C22，电容C21和电容C22位于正直流母线Vbus+和负直流母线Vbus-之间。逆变器的逆变电路可以包括3个桥臂(桥臂a、桥臂b和桥臂c)，其中桥臂a、桥臂b和桥臂c分别为ABC三相桥臂，且上述桥臂a、桥臂b以及桥臂c分别引出ABC三相对应的端口。桥臂a可以包括两个串联的第一桥臂开关管和第二桥臂开关管(为方便描述，可以表示为开关管Q11和开关管Q12)，开关管Q11和开关管Q12可以并联在逆变器中串联的电容C21和电容C22的两端，开关管Q11和开关管Q12的连接端可以引出A相端口，且开关管Q11和开关管Q12的连接端可以通过另外串联的第三桥臂开关管和第四桥臂开关管(为方便描述，可以表示为开关管Q13和开关管Q14)与中性点相连，中性点可以是电容C21和电容C22的连接端。桥臂b可以包括开关管Q21、开关管Q22、开关管Q23和开关管Q24，桥臂c可以包括开关管Q31、开关管Q32、开关管Q33和开关管Q34，可以理解的，图6所示的逆变器中，桥臂b以及桥臂c的电路结构与上述桥臂a相同，此处不再赘述。请一并参见图7，图7是本申请提供的逆变器的另一结构示意图。如图7所示，图7中逆变器的逆变电路可以包括串联在正直流母线Vbus+和负直流母线Vbus-之间的电容C21和电容C22，以及3个桥臂(桥臂a、桥臂b和桥臂c)，其中桥臂a、桥臂b和桥臂c分别为ABC三相桥臂，且上述桥臂a、桥臂b以及桥臂c分别引出ABC三相对应的端口。桥臂a可以包括串联的四个桥臂开关管(为方便描述，可以表示为开关管Q11、开关管Q12、开关管Q13和开关管Q14)，开关管Q11、开关管Q12、开关管Q13和开关管Q14依次串联且并联在电容C21和电容C22的两端，开关管Q11和开关管Q12的连接端通过串联的两个二极管与开关管Q13和开关管Q14的连接端相连，串联的两个二极管的连接端与中性点相连，且开关管Q12与开关管Q13的连接端可以引出A相端口。桥臂b可以包括开关管Q21、开关管Q22、开关管Q23、开关管Q24和两个二极管，桥臂c可以包括开关管Q31、开关管Q32、开关管Q33、开关管Q34和两个二极管。可以理解的，图7所示的逆变器中，桥臂b以及桥臂c的电路结构与上述桥臂a相同，此处不再赘述。请一并参见图8，图8是本申请提供的逆变器的另一结构示意图。如图8所示，图8中逆变器的逆变电路可以包括串联在正直流母线Vbus+和负直流母线Vbus-之间的电容C21和电容C22，以及3个桥臂(桥臂a、桥臂b和桥臂c)，其中桥臂a、桥臂b和桥臂c分别为ABC三相桥臂，且上述桥臂a、桥臂b以及桥臂c分别引出ABC三相对应的端口。桥臂a可以包括串联的四个桥臂开关管(为方便描述，可以表示为开关管Q11、开关管Q12、开关管Q13和开关管Q14)，开关管Q11、开关管Q12、开关管Q13和开关管Q14依次串联且并联在电容C21和电容C22的两端，开关管Q11和开关管Q12的连接端通过串联的两个开关管(开关管Q15和开关管Q16)与开关管Q13和开关管Q14的连接端相连，开关管Q15和开关管Q16的连接端与中性点相连，且开关管Q12与开关管Q13的连接端可以引出A相端口。桥臂b可以包括开关管Q21、开关管Q22、开关管Q23、开关管Q24、开关管Q25和开关管Q26，桥臂c可以包括开关管Q31、开关管Q32、开关管Q33、开关管Q34、开关管Q35和开关管Q36。可以理解的，图8所示的逆变器中，桥臂b以及桥臂c的电路结构与上述桥臂a相同，此处不再赘述。上述图6、图7或者图8所示逆变器中各开关管可以为MOS管，或者为IGBT管等，在此不做限制。这里，上述图6、图7或者图8所示逆变器中逆变控制器(图6、图7或者图8未示出)可以获取电容C21和电容C22两端的电压(可以是通过采样电路获取)，并获取信号生成装置输出的直流电压，逆变控制器可以响应于电容C21或者电容C22两端的电压大于信号生成装置输出的直流电压，确定逆变电路出现过压，并控制逆变电路中的开关管关断以保护逆变电路，提高了逆变器工作的可靠性。
在一些可行的实施方式中，上述逆变器中的信号生成装置包括控制器和滤波电路，控制器可以向滤波电路发送脉冲宽度调制信号，滤波电路用于滤除脉冲宽度调制信号中的高频分量，或者基于脉冲宽度调制信号进行升降压斩波并滤除斩波后电压信号中的高频分量。控制器可以通过采样电路获取滤波电路输出的直流电压，并基于滤波电路输出的直流电压和参考值之间的差值调整脉冲宽度调制信号的占空比，使得滤波电路输出的直流电压和参考值的差值的绝对值减小，提高了直流电压的准确度，避免由于输出的直流电压与参考值之间误差过大导致逆变器过压判定不准确。
在一些可行的实施方式中，上述信号生成装置可以为直流转换器提供参考信号，参考信号可以用于与来自直流转换器的采样电压或者采样电流比较。信号生成装置可以是独立于直流转换器的装置，也可以是集成于直流转换器内部的一部分，具体可根据实际应用场景需求确定，在此不做限制。以信号生成装置是集成于直流转换器内部的一部分为例，直流转换器可以包括直流DC/DC电路、直流转换控制器和信号生成装置，DC/DC电路中第一桥臂的桥臂中点可以通过一个电感第二桥臂的桥臂中点相连。具体的，请一并参见图9，图9是本申请提供的直流转换器的结构示意图。如图9所示，图9中直流转换器的DC/DC电路可以包括第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂包括串联的开关管Q41和开关管Q42，第二桥臂包括串联的开关管Q51和开关管Q52，开关管Q41和开关管Q42的连接端通过一个电感L1与开关管Q51和开关管Q52的连接端相连，电容C31并联在串联的开关管Q51和开关管Q52的两端。可以理解的，图9所示的直流转换器中，各开关管可以为MOS管，或者为IGBT管等，在此不做限制。这里，上述图9所示直流转换器中直流转换控制器(图9未示出)可以获取流过电感L1的电流(可以是通过采样电路获取)，并获取信号生成装置输出的直流电流，直流转换控制器可以响应于流过电感L1的电流大于信号生成装置输出的直流电压，确定DC/DC电路出现过流，并由第一控制策略切换为第二控制策略以控制DC/DC电路中的开关管等，比如，可以是控制DC/DC电路中的开关管导通或者关断，使得流过电感L1的电流减小，提高了直流转换器工作的可靠性，具体可根据实际应用场景需求确定，在此不做限制。
在一些可行的实施方式中，上述直流转换器中的信号生成装置包括控制器和滤波电路，控制器可以向滤波电路发送脉冲宽度调制信号，滤波电路用于滤除脉冲宽度调制信号中的高频分量，或者基于脉冲宽度调制信号进行升降压斩波并滤除斩波后电压信号中的高频分量。控制器可以通过采样电路获取滤波电路输出的直流电流，并基于滤波电路输出的直流电流和参考值之间的差值调整脉冲宽度调制信号的占空比，使得滤波电路输出的直流电流和参考值的差值的绝对值减小，提高了直流电流的准确度，避免由于输出的直流电流与参考值之间误差过大导致直流转换器过流判定不准确。
在一些可行的实施方式中，上述信号生成装置还可以为储能电池提供参考信号，参考信号可以用于与来自储能电池的电压信号比较，上述储能电池的电压信号可以是基于储能电池的工作温度转化得到的电压信号，从而可以通过储能电池的电压信号以间接获取储能电池的工作温度，以检测储能电池是否温度过高。
在一些可行的实施方式中，上述信号生成装置还可以为电机设备提供参考信号，参考信号可以用于与来自电机设备的电压信号比较，上述电机设备的电压信号可以是基于电机设备的电机转速转化得到的电压信号，从而可以通过电机设备的电压信号以间接获取电机设备的电机转速，以检测电机设备的转速是否过高或者过低。

Claims (16)

1.一种信号生成装置，其特征在于，所述信号生成装置包括采样电路、控制器和滤波电路，所述控制器用于向所述滤波电路发送脉冲宽度调制信号，所述滤波电路用于滤除所述脉冲宽度调制信号中的高频分量，或者基于所述脉冲宽度调制信号进行升降压斩波并滤除斩波后电压信号中的高频分量；
所述采样电路用于，获取所述滤波电路的输出；
所述控制器用于，基于所述滤波电路的输出和参考值之间的差值调整所述脉冲宽度调制信号的占空比，使得所述滤波电路的输出和参考值的差值的绝对值减小，所述滤波电路的输出用于与采样电压或者采样电流比较。
2.根据权利要求1所述的信号生成装置，其特征在于，所述控制器用于，响应于所述滤波电路的输出和所述参考值的差值的绝对值增大或减小，控制器调整所述脉冲宽度调制信号的占空比的幅度增大或减小。
3.根据权利要求2所述的信号生成装置，其特征在于，所述控制器每次增大或者减小所述脉冲宽度调制信号的占空比的幅度，与所述滤波电路的输出和所述参考值的差值之比为固定值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的信号生成装置，其特征在于，所述脉冲宽度调制信号的占空比与所述滤波电路的输出为正相关，所述控制器用于，在所述滤波电路的输出大于所述参考值时，减小所述脉冲宽度调制信号的占空比，在所述滤波电路的输出小于所述参考值时，增大所述脉冲宽度调制信号的占空比。
5.根据权利要求4所述的信号生成装置，其特征在于，所述滤波电路中第一电阻的一端与所述控制器相连，所述第一电阻的另一端通过第一电容接地，所述滤波电路中第二电阻和第二电容串联后并联在所述第一电容两端；
所述控制器用于，向第一电阻的一端发送所述脉冲宽度调制信号，在所述第二电阻和所述第二电容的连接端的输出大于所述参考值时，减小所述脉冲宽度调制信号的占空比，在所述第二电阻和所述第二电容的连接端的输出小于所述参考值时，增大所述脉冲宽度调制信号的占空比。
6.根据权利要求1-3任一项所述的信号生成装置，其特征在于，所述脉冲宽度调制信号的占空比与所述滤波电路的输出为负相关，所述控制器用于，在所述滤波电路的输出大于所述参考值时，增大所述脉冲宽度调制信号的占空比，在所述滤波电路的输出小于所述参考值时，减小所述脉冲宽度调制信号的占空比。
7.根据权利要求6所述的信号生成装置，其特征在于，所述滤波电路中开关管的第一端与所述控制器相连，所述开关管的第二端与第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端通过第二电阻与所述开关管的第三端相连，所述第二电阻的两端与一个电容并联，所述第一电阻和所述第二电阻的连接端通过第三电阻与直流电源相连，所述开关管的第三端接地；
所述控制器用于，向所述开关管的第一端发送所述脉冲宽度调制信号，在所述第二电阻和所述第三电阻的连接端的输出大于所述参考值时，增大所述脉冲宽度调制信号的占空比，在所述第二电阻和所述第三电阻的连接端的输出小于所述参考值时，减小所述脉冲宽度调制信号的占空比。
8.根据权利要求1-3任一项所述的信号生成装置，其特征在于，所述控制器用于，增大所述脉冲宽度调制信号的占空比，若所述滤波电路的输出增大，确定所述脉冲宽度调制信号的占空比与所述滤波电路的输出为正相关，否则，确定所述脉冲宽度调制信号的占空比与所述滤波电路的输出为负相关；
或者，减小所述脉冲宽度调制信号的占空比，若所述滤波电路的输出减小，确定所述脉冲宽度调制信号的占空比与所述滤波电路的输出为正相关，否则，确定所述脉冲宽度调制信号的占空比与所述滤波电路的输出为负相关。
9.一种逆变器，其特征在于，所述逆变器包括逆变电路、逆变控制器和信号生成装置，所述逆变电路包括位于正直流母线和负直流母线之间的母线电容，所述信号生成装置包括采样电路、控制器和滤波电路，所述控制器用于向所述滤波电路发送脉冲宽度调制信号，所述滤波电路用于滤除所述脉冲宽度调制信号中的高频分量，或者基于所述脉冲宽度调制信号进行升降压斩波并滤除斩波后电压信号中的高频分量；
所述采样电路用于，获取所述滤波电路的输出；
所述控制器用于，基于所述滤波电路输出的直流电压和参考值之间的差值调整所述脉冲宽度调制信号的占空比，使得所述滤波电路输出的直流电压和参考值的差值的绝对值减小；
所述逆变控制器用于，获取所述母线电容电压，响应于所述母线电容电压大于所述直流电压，控制所述逆变电路中的开关管关断。
10.根据权利要求9所述的逆变器，其特征在于，所述控制器用于，响应于所述滤波电路的输出和所述参考值的差值的绝对值增大或减小，控制器调整所述脉冲宽度调制信号的占空比的幅度增大或减小。
11.根据权利要求9或10所述的逆变器，其特征在于，所述脉冲宽度调制信号的占空比与所述滤波电路的输出为正相关，所述控制器用于，在所述滤波电路的输出大于所述参考值时，减小所述脉冲宽度调制信号的占空比，在所述滤波电路的输出小于所述参考值时，增大所述脉冲宽度调制信号的占空比。
12.根据权利要求9或10所述的逆变器，其特征在于，所述脉冲宽度调制信号的占空比与所述滤波电路的输出为负相关，所述控制器用于，在所述滤波电路的输出大于所述参考值时，增大所述脉冲宽度调制信号的占空比，在所述滤波电路的输出小于所述参考值时，减小所述脉冲宽度调制信号的占空比。
13.一种直流转换器，其特征在于，所述直流转换器包括直流DC/DC电路、直流转换控制器和信号生成装置，所述直流DC/DC电路中第一桥臂的桥臂中点通过一个电感第二桥臂的桥臂中点相连，所述信号生成装置包括采样电路、控制器和滤波电路，所述控制器用于向所述滤波电路发送脉冲宽度调制信号，所述滤波电路用于滤除所述脉冲宽度调制信号中的高频分量，或者基于所述脉冲宽度调制信号进行升降压斩波并滤除斩波后电压信号中的高频分量；
所述采样电路用于，获取所述滤波电路的输出；
所述控制器用于，基于所述滤波电路输出的直流电流和参考值之间的差值调整所述脉冲宽度调制信号的占空比，使得所述滤波电路输出的直流电流和参考值的差值的绝对值减小；
所述直流变换控制器用于，获取流过所述电感的电流，响应于流过所述电感的电流大于所述直流电流，控制所述第一桥臂和所述第二桥臂中的开关管导通或者关断，使得流过所述电感的电流减小。
14.根据权利要求13所述的直流转换器，其特征在于，所述控制器用于，响应于所述滤波电路的输出和所述参考值的差值的绝对值增大或减小，控制器调整所述脉冲宽度调制信号的占空比的幅度增大或减小。
15.根据权利要求13或14所述的直流转换器，其特征在于，所述脉冲宽度调制信号的占空比与所述滤波电路的输出为正相关，所述控制器用于，在所述滤波电路的输出大于所述参考值时，减小所述脉冲宽度调制信号的占空比，在所述滤波电路的输出小于所述参考值时，增大所述脉冲宽度调制信号的占空比。
16.根据权利要求13或14所述的直流转换器，其特征在于，所述脉冲宽度调制信号的占空比与所述滤波电路的输出为负相关，所述控制器用于，在所述滤波电路的输出大于所述参考值时，增大所述脉冲宽度调制信号的占空比，在所述滤波电路的输出小于所述参考值时，减小所述脉冲宽度调制信号的占空比。
CN202311394083.2A 2023-10-25 2023-10-25 信号生成装置、逆变器和直流转换器 Pending CN117578345A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311394083.2A CN117578345A (zh) 2023-10-25 2023-10-25 信号生成装置、逆变器和直流转换器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311394083.2A CN117578345A (zh) 2023-10-25 2023-10-25 信号生成装置、逆变器和直流转换器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117578345A true CN117578345A (zh) 2024-02-20

Family

ID=89883318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311394083.2A Pending CN117578345A (zh) 2023-10-25 2023-10-25 信号生成装置、逆变器和直流转换器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117578345A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118191410A (zh) * 2024-05-15 2024-06-14 珠海科创储能科技有限公司 信号采样电路、方法、装置、电子设备及存储介质

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118191410A (zh) * 2024-05-15 2024-06-14 珠海科创储能科技有限公司 信号采样电路、方法、装置、电子设备及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6845022B2 (en) Power conversion apparatus and power conversion system having the power conversion apparatus
US11874339B2 (en) Insulation resistance determination apparatus
CN108718152B (zh) 交错式pfc控制电路及电机驱动电路
JP5146555B2 (ja) スイッチング素子の駆動回路
CN117578345A (zh) 信号生成装置、逆变器和直流转换器
CN106972737B (zh) 具有均流保护的mosfet并联驱动电路
JP2012034450A (ja) スイッチング素子の駆動装置
CN114362754B (zh) 一种多通道模拟量信号采集处理系统
JP5910584B2 (ja) 電圧型マルチレベル変換器
CN104426409A (zh) 确定时间间隔的方法、开关器件及功率变换器
TWI511437B (zh) 功率元件驅動器失效檢測裝置及其檢測方法
CN115542106A (zh) 一种在线工作采样电路
AU2019431775A1 (en) Power conversion apparatus, and method controlling output impedance of power conversion apparatus
CN108011622B (zh) Igbt过流保护方法、电路及用电设备
CN104714176A (zh) 降低涌浪电流的电源测试装置及其控制方法
US20230188080A1 (en) Temperature detection of a transistor
KR20140080017A (ko) 인버터 보호 장치
CN106849630A (zh) 智能功率模块及其控制方法、空调器
CN115372847B (zh) 一种电池测试设备的控制装置和方法
CN110690683A (zh) 智能功率模块的过流保护电路及过流保护装置
CN110837020A (zh) 一种三电平拓扑逆变电路功率器件检测电路
CN113904579B (zh) 一种控制电路及控制器
CN117169675B (zh) 一种逆变器级宽温区功率器件导通压降在线监测电路
CN219392160U (zh) 驱动相电流采样电路、故障检测电路及直流风机
JP7566215B1 (ja) 電力変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination