CN200956557Y - 一种逆变器输出波形对称校正装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型装置提供了一种由逆变器电流采样电路、电流波形和直流分量检测电路、SPWM逆变调制电路组成的逆变器输出波形对称校正的装置，由所述的逆变桥电流采样电路采样出逆变电流波形，通过直流分量检测电路，将该电流波形滤波成直流电平，由该直流电平送入SPWM逆变调制电路，该装置对于单相输出、三相输出大功率逆变器在动态加载及瞬间负载冲击时，输出波形的对称调整效果非常明显，可以有效保证输出交流波形的正负半周对称，并有较快的响应时间和动态稳定性，实用性很强。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种逆变器输出波形校正装置，特别是涉及一种应用于不间断电源和逆变器在各种输出负载动态变化过程中，对逆变器输出波形进行快速对称校正的装置。
背景技术
不间断电源是用来给交流负载提供精密、稳定不间断交流电供给电源设备的装置。逆变器是大功率不间断电源的核心部位，逆变器工作的稳定性直接关系到整个不间断电源系统能否稳定提供不间断电源。通常大功率不间断电源逆变主回路主要采用全桥逆变电路，对逆变器工作比较有利，但是大功率全桥逆变电路抗直流偏磁能力差，在空载、短路、负载变化等动态过程中，会存在变压器直流偏磁现象；当变压器出现直流偏磁时，会导致逆变器输出波形不对称。对于逆变器的输出波形不对称现象，如果不采取有效措施去进行校正的话，则会造成逆变器中变压器偏磁积累，磁芯严重饱和，最终导致流过逆变器变压器电流迅速上升而造成逆变器失效，严重影响逆变器的供电质量。严重的话还会引起逆变器功率器件的损坏。
目前，对于逆变器来说，大部分通过手动调节来调整直流偏置电平，以抵消原逆变器系统固有的静态直流分量，该方法对于逆变器系统运行于稳态状态可以达到较理想的效果。但是由于元件参数在逆变器工作一段时间后有可能产生漂移，使得逆变器系统不能长期稳定地工作，特别是对某些瞬态过程来说，该方法无法完全克服动态过程中存在的直流偏磁而造成的输出波形不对称现象，在一些动态变化情况下还是有可能导致逆变桥因偏磁而引起功率器件的损坏。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种自动逆变器输出波形对称校正装置。它克服了上述传统模式的缺点，可以很好地改善由于逆变器变压器的偏磁现象而导致逆变器输出波形的不对称现象，特别对逆变器在各种动态变化过程中输出波形的校正效果尤为明显。
本实用新型的装置是这样实现的：它由逆变桥电流采样电路、电流波形和直流分量检测电路、SPWM逆变调制电路组成，由所述的逆变桥电流采样电路采样出逆变电流波形，通过直流分量检测电路，将该电流波形滤波成直流电平，由该直流电平送入SPWM逆变调制电路。逆变桥电流采样电路是由电流霍尔、电阻器组成；电流波形和直流分量检测电路是由运算放大器IC1A、运算放大器IC2B滤波电路组成；SPWM逆变调制电路由运算放大器IC3D及比较器IC4组成。逆变桥电流采样回路的输出通过电阻R2与运算放大器IC1A的第2脚相连，经过运算放大器IC1A和运算放大器IC2B组成的滤波电路处理，运算放大器IC2B的第7脚通过电阻R7与运算放大器IC3D的第13脚相连，送入SPWM逆变调制电路，调节SPWM输出波形的中心电位，从而调节和校正逆变器输出波形的对称性。
本实用新型的有益效果是，由于本实用新型在控制逆变器输出波形中采用了逆变桥输出电流检测回路IC1A、IC2B部分。在逆变器输出过程中，当某一时刻由于逆变桥产生偏磁而使逆变输出波形产生正或负偏移时，逆变桥输出电流经过检测回路后会往相反方向调整逆变输出波形，最终达到输出波形的对称。该实用新型对于逆变器输出动态加载及瞬间冲击性负载时输出波形的调整效果非常明显，在逆变器输出动态过程中可保证输出波形正负半周对称。本实用新型电路结构简单，参数调整方便，成本低；实用性强，可以适合任何的逆变器；稳定性强，可保证在各种情况下对逆变器输出波形进行对称校正。
下面结合附图和在大功率产品上具体实施例子对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为本实用新型逆变器电流采样电路图；
图2为本实用新型输出波形校正电路图。
具体实施方式
如图1、图2所示，也是本实用新型的具体实施例，该逆变器输出波形对称校正装置，由逆变器电流采样电路、电流波形和直流分量检测电路、SPWM逆变调制电路组成，由所述的逆变桥电流采样电路采样出逆变电流波形，通过直流分量检测电路，将该电流波形滤波成直流电平，由该直流电平送入SPWM逆变调制电路。
如图1所示，逆变器电路中VDC、0接于电解电容(C1)两端，电解电容(C1)两端同时并接有IGBT模块(Q1、Q2)、IBGT模块(Q3、Q4)，滤波电感(L1)一端接于IBGT模块(Q3)、另一端接于互感器HALL的一端，互感器HALL另一端与交流滤波电容(C2)连接，同时电容(C2)另一端与IGBT模块(Q2)进行连接；电流采样互感器HALL的次级线圈接有电阻(R)。
如图2所示，逆变器电流经图1互感器HALL及电阻(R)采样后，通过图2电阻(R2)连接至运算放大器(IC1A)的第2脚，运算放大器(IC1A)的第1脚与运算放大器(IC1A)第2脚间并接有电阻(R3)、电容(C1)；同时运算放大器(IC1A)的第1脚通过电阻(R4)连接至运算放大器(IC2B)的第6脚，运算放大器(IC2B)的第6脚与运算放大器(IC2B)的第7脚间接有电阻(R5)、电容(C2)；同时运算放大器(IC2B)第7脚通过电阻(R7)连接至运算放大器(IC3D)的第13脚，运算放大器(IC3D)的第13脚与运算放大器(IC3D)的第14脚间并接有电阻(R10)、电容(C3)，正弦波形通过电阻(R8)接至运算放大器(IC3D)第13脚；同时运算放大器(IC3D)的第14脚又连接至比较器(IC4)的第3脚；比较器(IC4)的第2脚接有三角波信号；另外运算放大器(IC1A)的第3脚通过电阻(R1)接地、运算放大器(IC2B)第5脚通过电阻(R6)接地、运算放大器(IC3D)第12脚电阻(R11)接地。
本实用新型逆变器输出波形校正电路具体实施例：
当某一时刻逆变器产生正偏磁而导致逆变器输出波形出现正偏移时，通过图1HALL采样出逆变器输出电流，该逆变器输出电流经图2的电阻(R2)，再经过图2的运算放大器(IC1A、IC2B)滤波处理后，图2的运算放大器(IC2B)的第7脚输出一个直流正电平，该直流正电平通过电阻(R7)送至运算放大器(IC3D)的13脚，对由电阻(R8)送过来的正弦波信号作负向偏移，那么比较器(IC4)第7脚输出的PWM方波波形的中心值会发生相应变化，使得逆变器输出波形会往负偏移方向调整，最终达到输出波形的对称。
当某一时刻逆变器产生负偏磁而导致逆变器输出波形出现负偏移时，通过图1的HALL采样出逆变桥输出电流，该逆变器输出电流送图2的电阻(R2)，再经过图2的运算放大器(IC1A、IC2B)滤波处理后，图2的运算放大器(IC2B)的第7脚输出一个直流负电平，该直流负电平通过电阻(R7)送至运算放大器(IC3D)的13脚，对由电阻(R8)送过来的正弦波信号作正向偏移，那么比较器(IC4)第7脚输出的PWM方波波形的中心值会发生相应变化，使得逆变器输出波形会往正偏移方向调整，最终达到输出波形的对称。
在正常情况下，本装置的输出对于原先逆变器控制不会产生偏移，保证逆变器系统的稳定工作。
Claims (3)
1、一种逆变器输出波形对称校正装置，其特征在于：逆变桥电流采样电路、电流波形和直流分量检测电路、SPWM逆变调制电路；由所述的逆变桥电流采样电路采样出逆变电流波形，通过直流分量检测电路，将该电流波形滤波成直流电平，由该直流电平送入SPWM逆变调制电路。
2、根据权利要求1所述的逆变器输出波形对称校正装置，其特征在于：所述的电流波形和直流分量检测电路还包括滤波电路。
3、根据权利要求1所述的逆变器输出波形对称校正装置，其特征在于：所述的逆变桥电流采样回路的输出通过电阻(R2)与运算放大器(IC1A)的第2脚相连，经过运算放大器(IC1A)和运算放大器(IC2B)组成的滤波电路处理，运算放大器(IC2B)的第7脚通过电阻(R7)与运算放大器(IC3D)的第13脚相连，送入SPWM逆变调制电路。
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| CN 200620122313 CN200956557Y (zh) | 2006-07-08 | 2006-07-08 | 一种逆变器输出波形对称校正装置 |
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| CN 200620122313 CN200956557Y (zh) | 2006-07-08 | 2006-07-08 | 一种逆变器输出波形对称校正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN200956557Y true CN200956557Y (zh) | 2007-10-03 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104201990A (zh) * | 2014-08-20 | 2014-12-10 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 调幅解调器 |
| CN110943642A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-03-31 | 厦门市爱维达电子有限公司 | 一种工频ups全桥逆变初级直流偏置自适应控制系统 |
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2006
- 2006-07-08 CN CN 200620122313 patent/CN200956557Y/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN110943642A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-03-31 | 厦门市爱维达电子有限公司 | 一种工频ups全桥逆变初级直流偏置自适应控制系统 |
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