CN202931222U - 一种逆变电源控制装置 - Google Patents

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田静
唐铁军
李鹤亭
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Abstract

一种逆变电源系统装置，逆变电源硬件系统有完成功率开关的导通和关断的主电路，控制开关管切换的数字芯片控制电路，驱动功率开关管通断的驱动电路，采样逆变电源的电压，电流，工作温度等参数的采样电路，保护电路和辅助电路；通过改变一个电压信号来调节脉冲，从而控制开关管的导通和关断，从而完成逆变的功能。其优点：适应输出功率大的要求，转换效率高。可以将再生能源发电产生的直流电能或者频率变化的不稳定交流电能转换成额定频率，相位，电压幅值稳定的交流电能，提供给用电设备使用或者接入市电电网系统。

Description

一种逆变电源控制装置
技术领域
本实用新型属于电力电子系统装置，尤其涉及一种逆变电源控制装置。
背景技术
随着科学技术的进步和社会的发展，各种各样新式的高科技电力电子设备不断涌现，对交流电能的质量的要求也越来越高，对于很多高精度的设备来说，包括市电电源在内的所有原始电能的质量可能不再能满足用户的要求，电能必须经过加工处理之后才能使用，这当中，逆变电源起着至关重要的作用。几乎所有的可再生新能源发电系统中，都会涉及一系列大功率，高效率，高性能的能量转换和控制系统，其中逆变电源作为其中的重要组成部分，肩负着将可再生能源发电产生的直流电能或者频率变化的不稳定交流电能转换成额定频率，相位，电压幅值的交流电能，以提供给用电设备使用或者接入市电电网系统。
实用新型内容
本实用新型为了实现逆变电源小型化，不断提高逆变电源的工作频率，提高逆变电源的效率以及稳定性能，得到更小的稳态误差以及快速的动态响应能力以及提高芯片的利用率。
本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现，
一种逆变电源系统装置，其特征是：逆变电源硬件系统有完成功率开关的导通和关断的主电路，控制开关管切换的数字芯片控制电路，驱动功率开关管通断的驱动电路，采样逆变电源的电压，电流，工作温度等参数的采样电路，保护电路和辅助电路；具体电路为：直流DC输入连接推挽升压DC-DC转换电路和第一保护电路；推挽升压DC-DC转换电路连接全桥式DC-AC逆变电路，全桥式DC-AC逆变电路连接交流AC输出电路；交流AC输出电路连接第二保护电路，第一保护电路和第二保护电路分别连接DSP控制电路，DSP控制电路分别连接SG3525A驱动电路和IR2130驱动电路，SG3525A驱动电路连接推挽升压DC-DC转换电路，IR2130驱动电路连接全桥式DC-AC逆变电路。
DSP控制电路控制核心采用数字信号处理器MC56F8346。
本实用新型特点优点：一种逆变电源装置，由完成功率开关的导通和关断的主电路，控制开关管切换的数字芯片控制电路，驱动功率开关管通断的驱动电路，采样逆变电源的电压，电流，工作温度等参数的采样电路，保护电路和辅助电路构成。
主电路：包括变换电路和逆变电路。其中变换电路主要包括MOSFET控制电路、高频推挽电路、整流输出电路。逆变电路主要包括IGBT控制电路、输出滤波电路。
控制电路：按照要求产生和调节一系列的控制脉冲来控制逆变开关管的导通和关断，从而配合逆变主电路的逆变功能的完成。以及接收采样信号进行系统保护。
驱动电路：包括IR2130驱动4个IGBT功率管的通断和SG3525A驱动有两个MOSFET管的轮流通断。
保护电路：包括输入直流电压采样、直流母线电压采样、输出电压与输出电流采样、温度检测。
优点：适应输出功率大的要求，转换效率高。可以将再生能源发电产生的直流电能或者频率变化的不稳定交流电能转换成额定频率，相位，电压幅值稳定的交流电能，提供给用电设备使用或者接入市电电网系统。
附图说明
图1是逆变电源系统装置系统结构示意框图。
具体实施方式
以下结合较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式详述如下：
如图1所示：一种逆变电源系统装置，逆变电源硬件系统有完成功率开关的导通和关断的主电路，控制开关管切换的数字芯片控制电路，驱动功率开关管通断的驱动电路，采样逆变电源的电压，电流，工作温度等参数的采样电路，保护电路和辅助电路；具体电路为：直流DC输入连接推挽升压DC-DC转换电路和第一保护电路；推挽升压DC-DC转换电路连接全桥式DC-AC逆变电路，全桥式DC-AC逆变电路连接交流AC输出电路；交流AC输出电路连接第二保护电路，第一保护电路和第二保护电路分别连接DSP控制电路，DSP控制电路分别连接SG3525A驱动电路和IR2130驱动电路，SG3525A驱动电路连接推挽升压DC-DC转换电路，IR2130驱动电路连接全桥式DC-AC逆变电路。
DSP控制电路控制核心采用数字信号处理器MC56F8346。
本逆变电源系统装置，逆变电源硬件系统由完成功率开关的导通和关断的主电路，控制开关管切换的数字芯片控制电路，驱动功率开关管通断的驱动电路，采样逆变电源的电压，电流，工作温度等参数的采样电路，保护电路和辅助电路构成。
主电路：通过MOSFET管的轮流通断，直流输入电压转化为方波电压，再通过高频推挽变压器进行升压转换后，可以得到高压方波，通过快速恢复二极管组成全桥整流以及后续的滤波电路后得到350V高压电能，然后送往后级的全桥式逆变，通过驱动4个IGBT功率管的通断进行控制，输出电压经过LC滤波器滤波后得到220V/50HZ的正弦电压，从而完成逆变电源的电能转化。
控制电路：采用数字信号处理器（DSP）MC56F8346进行全数字控制，采用尽可能简单的硬件电路，主要靠软件完成各种控制功能。
IGBT驱动：采用IR2130驱动4个IGBT功率管的通断进行控制，从而完成逆变电源的电能转化。
MOSFET驱动：由SG3525A产生具有死区的两路互补PWM脉冲通过图腾柱来驱动有两个MOSFET管的轮流通断。从而将直流输入电压转化为方波电压。
保护电路：DSP控制芯片的AD转换引脚通过对直流输入电压的采样并分析，进行输入保护;通过温度传感器对逆变电源的温度采样，以进行过温保护措施;并通过采用直流母线的高电压，输出滤波电感电流瞬时值和输出滤波电容电压瞬时值以进行双闭环控制反馈控以对逆变电源输出电压波形进行跟踪控制，以保持逆变电源输出电压的高性能的同时，通过控制芯片实现对逆变电路进行输出的软件保护。
辅助电路：辅助电路设计主要为辅助电源的设计，辅助电源的功能是将逆变电源的初始输入直流电压变换成控制芯片或者其他电路所需要幅值大小的直流电压。
逆变电源系统控制电路主要任务是按照要求产生和调节一系列的控制脉冲来控制逆变开关管的导通和关断，从而配合逆变主电路的逆变功能的完成。完成对传感器测得的信号进行处理、对电流控制以及完成各种保护功能等。本实用新型的控制电路采用数字信号处理器（DSP）MC56F8346进行全数字控制，采用尽可能简单的硬件电路，主要靠软件完成各种控制功能。
一种逆变电源系统装置，逆变电源硬件系统由完成功率开关的导通和关断的主电路，控制开关管切换的数字芯片控制电路，驱动功率开关管通断的驱动电路，采样逆变电源的电压，电流，工作温度等参数的采样电路，保护电路和辅助电路构成。其特征是：通过改变一个电压信号来调节脉冲，从而控制开关管的导通和关断，从而完成逆变的功能。
本逆变电源系统装置，系统控制核心采用数字信号处理器MC56F8346，该DSP完成信号、电流的数字化检测，系统的控制指令均由它发出。
采用IR2130驱动4个IGBT功率管的通断进行控制，从而完成逆变电源的电能转化。
通过控制PWM芯片SG3525A，由SG3525A驱动有两个MOSFET管的轮流通断。从而将直流输入电压转化为方波电压，再通过高频推挽变压器进行升压转换后，可以得到高压方波，通过快速恢复二极管组成全桥整流以及后续的滤波电路后得到高压电能送往后级的全桥式逆变
系统对直流输入电压的采样并分析，进行输入保护;通过温度传感器对逆变电源的温度采样，以进行过温保护措施通过控制芯片实现对逆变电路进行输出的软件保护。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种逆变电源系统装置，其特征是：逆变电源硬件系统有完成功率开关的导通和关断的主电路，控制开关管切换的数字芯片控制电路，驱动功率开关管通断的驱动电路，采样逆变电源的电压，电流工作温度参数的采样电路，保护电路和辅助电路；具体电路为：直流DC输入连接推挽升压DC-DC转换电路和第一保护电路；推挽升压DC-DC转换电路连接全桥式DC-AC逆变电路，全桥式DC-AC逆变电路连接交流AC输出电路；交流AC输出电路连接第二保护电路，第一保护电路和第二保护电路分别连接DSP控制电路，DSP控制电路分别连接SG3525A驱动电路和IR2130驱动电路，SG3525A驱动电路连接推挽升压DC-DC转换电路，IR2130驱动电路连接全桥式DC-AC逆变电路。
2.根据权利要求1所述的逆变电源系统，其特征是：DSP控制电路控制核心采用数字信号处理器MC56F8346。 
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