CN204538948U - 一种用于计量远程校验装置的自锁型pwm波产生电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开并提供了一种用于计量远程校验装置的自锁型PWM波产生电路，它包括控制信号产生电路、脉宽控制电路、自锁型PWM波产生电路，控制信号产生电路包括由ZD1、ZD2组成的限幅电路、由R1、R2、R3、R4、C1、U1组成的反相求差电路，其作用是将输入信号VI、VF处理成幅值一定的反相信号VO1，脉宽控制电路由R5、R6、R7、U2组成，其作用是将VO1与VR1配合产生脉宽可调节的PWM控制信号VO2，自锁型PWM波产生电路由上桥臂控制电路、下桥臂控制电路组成，上下桥臂控制电路所处理的输入信号相同，输出信号相反，且不能同时为高，即输出VO5、VO6用于控制IGBT工作。

Description

一种用于计量远程校验装置的自锁型PWM波产生电路

技术领域

本实用新型涉及一种PWM波产生电路，尤其涉及一种用于计量远程校验装置的自锁型PWM波产生电路。

背景技术

随着科技的发展，社会的进步，电能作为一种清洁、快捷、输送方便的可控型能源已经广泛应用于各行各业，由于整流和变频设备的投入，在给用户带来了极大的方便，同时，也对电网造成了污染，为此，有源电力滤波器（APF）作为现代谐波治理设备应运而生，凭借其体积小、容量连续可调、补偿谐波跟踪速度快的特点，将成为谐波治理行业的主流设备，其中，有源电力滤波器（APF）的IGBT控制方式成为其发展的关键技术，也是有源电力滤波器设备安全稳定的基石，控制好IGBT开关断就能很好的吸收或者补偿电网上的谐波，使有源电力滤波器各种工作状态处于稳定状态，PWM波技术控制IGBT开断已经成为一个热门技术，其中，IGBT的死区控制也是PWM波应用的一个难题。

为此，国内外很多学者提出了不同的PWM波控制IGBT的方式，例如使用高精度转换芯片，或者DSP处理方法等，但是，这样大大增加了PWM波控制技术的难度和成本，基于此，我们提出了一种用于有源电力滤波器的自锁型PWM波控制电路生电路，该电路具有简单稳定，成本低，易于实现等优点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种用于计量远程校验装置的自锁型PWM波产生电路，用于控制有源电力滤波器的IGBT工作方式，该电路简单可靠、成本低，有利于市场推广。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括控制信号产生电路、脉宽控制电路、自锁型PWM波产生电路，所述控制信号产生电路、脉宽控制电路、自锁型PWM波产生电路依次电连接，所述控制信号产生电路的输入端连接处理器输出信号VI和电网电流反馈信号VF，所述信号VI和VF处理成幅值一定的控制信号VO1后经所述脉宽控制电路产生所需的PWM波脉宽信号VO2，信号VO2经由所述自锁型PWM波产生电路处理成为分别驱动IGBT上桥臂和下桥臂的信号VO5和VO6，最后由所述自锁型PWM波产生电路输出。

所述控制信号产生电路包括第一集成电路、第一稳压管、第二稳压管、第一电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻，所述第一电阻的一端连接处理器输出信号VI，所述第一电阻另一端连接所述第一稳压管的正极、所述第二电阻的一端、所述第一电容的一端、所述第一集成电路的第二脚，所述第一稳压管的负极连接所述第二稳压管的负极，所述第二稳压管的正极连接所述第二电阻的另一端、所述第一电容的另一端、所述第一集成电路的第一脚，所述第三电阻的一端连接电网电流反馈信号VF，所述第三电阻的另一端连接所述第一集成电路的第三脚和所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接电路共地，所述第一集成电路的第一脚为VO1信号接点。

所述脉宽控制电路包括第二集成电路、第五电阻、第六电阻、第七电阻，所述第五电阻的一端连接VO1信号接点，所述第五电阻的另一端连接所述第二集成电路的第三脚，所述第二集成电路的第二脚连接信号VR1和所述第六电阻的一端，所述第六电阻的另一端连接电路共地，所述第二集成电路的第一脚连接所述第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端连接电源VCC，所述第二集成电路的第一脚为VO2信号接点。

所述自锁型PWM波产生电路包括第三集成电路、第四集成电路、第五集成电路、第六集成电路、第一二极管、第二二极管、第二电容、第三电容、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻，所述第八电阻的一端、第十三电阻的一端相连接并连接VO2信号接点，所述第八电阻的另一端连接所述第三集成电路的第三脚，所述第十三电阻的另一端连接所述第四集成电路第二脚，所述第三集成电路第二脚连接所述第九电阻的一端，所述第九电阻的另一端连接所述第十四电阻的一端和电路共地，所述第十四电阻的另一端连接所述第四集成电路的第三脚，所述第三集成电路第一脚连接所述第十电阻的一端、第十一电阻的一端、第一二极管的负极，所述第十电阻的另一端连接电路电源VCC，所述第十一电阻的另一端连接所述第一二极管的正极、所述第二电容的一端、所述第四集成电路的第二脚，所述第二电容的另一端连接电路共地，所述第四集成电路的第三脚连接信号VR2，所述第四集成电路的第一脚连接所述第十二电阻的一端，所述第十二电阻的一端连接电路电源VCC，所述第四集成电路的第一脚输出IGBT控制信号VO5，所述第五集成电路第一脚连接所述第十五电阻的一端、第十六电阻的一端、第二二极管的负极，所述第十五电阻的另一端连接电路电源VCC，所述第十六电阻的另一端连接所述第二二极管的正极、所述第三电容的一端、所述第六集成电路的第二脚，所述第三电容的另一端连接电路共地，所述第六集成电路的第三脚连接信号VR2，所述第六集成电路的第一脚连接所述第十七电阻的一端，所述第十七电阻的一端连接电路电源VCC，所述第六集成电路的第一脚输出IGBT控制信号VO6。

本实用新型的有益效果是：由于本实用新型包括控制信号产生电路、脉宽控制电路、自锁型PWM波产生电路，所述控制信号产生电路、脉宽控制电路、自锁型PWM波产生电路依次电连接，所述控制信号产生电路的输入端连接处理器输出信号VI和电网电流反馈信号VF，所述信号VI和VF处理成幅值一定的控制信号VO1后经所述脉宽控制电路产生所需的PWM波脉宽信号VO2，信号VO2经由所述自锁型PWM波产生电路处理成为分别驱动IGBT上桥臂和下桥臂的信号VO5和VO6，最后由所述自锁型PWM波产生电路输出控制IGBT。本实用新型各部分电路功能明确且易于实现，用简单的控制信号产生电路、脉宽控制电路、自锁型PWM波产生电路等电路部分，实现了对有源电力滤波器的IGBT上下桥臂的控制及死区时间的控制等功能，所以具有元器件少、电路简单、稳定性好、安全性高等优点，使得易于推广，易于市场化，且该电路简单可靠，降低了控制难度和设备的成本。

附图说明

图1是本实用新型控制信号产生电路原理示意图；

图2是本实用新型控制脉宽控制电路原理示意图；

图3是本实用新型自锁型PWM波产生电路原理示意图；

图4是本实用新型实施电路原理示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型包括控制信号产生电路、脉宽控制电路、自锁型PWM波产生电路，所述控制信号产生电路、脉宽控制电路、自锁型PWM波产生电路依次电连接，所述控制信号产生电路的输入端连接处理器输出信号VI和电网电流反馈信号VF，所述信号VI和VF处理成幅值一定的控制信号VO1后经所述脉宽控制电路产生所需的PWM波脉宽信号VO2，信号VO2经由所述自锁型PWM波产生电路处理成为分别驱动IGBT上桥臂和下桥臂的信号VO5和VO6，最后由所述自锁型PWM波产生电路输出控制IGBT。

所述控制信号产生电路包括第一集成电路U1、第一稳压管ZD1、第二稳压管ZD2、第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4，所述第一电阻R1的一端连接处理器输出信号VI，所述第一电阻R1的另一端连接所述第一稳压管ZD1的正极、所述第二电阻R2的一端、所述第一电容C1的一端、所述第一集成电路U1的第二脚，所述第一稳压管ZD1的负极连接所述第二稳压管ZD2的负极，所述第二稳压管ZD2的正极连接所述第二电阻R2的另一端、所述第一电容C1的另一端、所述第一集成电路U1的第一脚，所述第三电阻R3的一端连接电网电流反馈信号VF，所述第三电阻R3的另一端连接所述第一集成电路U1的第三脚和所述第四电阻R4的一端，所述第四电阻R4的另一端连接电路共地，所述第一集成电路U1的第一脚为VO1信号接点。本实施例中，该电路的作用是将处理器输出信号VI和电网电流反馈信号VF处理成幅值一定的控制信号VO1。

所述脉宽控制电路包括第二集成电路U2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7，所述第五电阻R5的一端连接VO1信号接点，所述第五电阻R5的另一端连接所述第二集成电路U2的第三脚，所述第二集成电路U2的第二脚连接信号VR1和所述第六电阻R6的一端，所述第六电阻R6的另一端连接电路共地，所述第二集成电路U2的第一脚连接所述第七电阻R7的一端，所述第七电阻R7的另一端连接电源VCC，所述第二集成电路U2的第一脚为VO2信号接点。本实施例中，该电路的作用是将信号VO1信号与VR1信号配合，产生我们需要的PWM波脉宽信号VO2，从而控制IGBT的开关断时间。

所述自锁型PWM波产生电路包括第三集成电路U3、第四集成电路U4、第五集成电路U5、第六集成电路U6、第一二极管D1、第二二极管D2、第二电容C2、第三电容C3、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17，所述第八电阻R8的一端、第十三电阻R13的一端相连接并连接VO2信号接点，所述第八电阻R8的另一端连接所述第三集成电路U3的第三脚，所述第十三电阻R13的另一端连接所述第四集成电路U4第二脚，所述第三集成电路U3第二脚连接所述第九电阻R9的一端，所述第九电阻R9的另一端连接所述第十四电阻R14的一端和电路共地，所述第十四电阻R14的另一端连接所述第四集成电路U4的第三脚，所述第三集成电路U3第一脚连接所述第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端、第一二极管D1的负极，所述第十电阻R10的另一端连接电路电源VCC，所述第十一电阻R11的另一端连接所述第一二极管D1的正极、所述第二电容C2的一端、所述第四集成电路U4的第二脚，所述第二电容C2的另一端连接电路共地，所述第四集成电路U4的第三脚连接信号VR2，所述第四集成电路U4的第一脚连接所述第十二电阻R12的一端，所述第十二电阻R12的一端连接电路电源VCC，所述第四集成电路U4的第一脚输出IGBT控制信号VO5，所述第五集成电路U5第一脚连接所述第十五电阻R15的一端、第十六电阻R16的一端、第二二极管D2的负极，所述第十五电阻R15的另一端连接电路电源VCC，所述第十六电阻R16的另一端连接所述第二二极管D2的正极、所述第三电容C3的一端、所述第六集成电路U6的第二脚，所述第三电容C3的另一端连接电路共地，所述第六集成电路U6的第三脚连接信号VR2，所述第六集成电路U6的第一脚连接所述第十七电阻R17的一端，所述第十七电阻R17的一端连接电路电源VCC，所述第六集成电路U6的第一脚输出IGBT控制信号VO6。本实施例中，该电路由上桥臂控制电路、下桥臂控制电路两部分组成，上下桥臂控制电路所处理的输入信号相同，中间及输出信号相反，将VO2处理成VO5、VO6，且VO5、VO6不能同时为高；具体如下：

上桥臂控制电路由R8、R9、R10、R11、R12、D1、C2、U3、U4组成， U3将输入信号VO2同相输出并增加其驱动能力，R11、C2、D1配合VR2可以调节IGBT上桥臂的死区时间，也就是IGBT上桥臂的开、关断时间，R10、R12用于增加驱动能力，最终将VO2处理成可以驱动IGBT上桥臂的信号VO5。

下桥臂控制电路由R13、R14、R15、R16、R17、D2、C3、U5、U6组成， U5将输入信号VO2反相输出并增加其驱动能力，R16、C3、D2配合VR2可以调节IGBT下桥臂的死区时间，也就是IGBT下桥臂的开、关断时间，R15、R17用于增加驱动能力，最终将VO2处理成可以驱动IGBT下桥臂的信号VO6。

Claims (3)

1.一种用于计量远程校验装置的自锁型PWM波产生电路，其特征在于：它包括控制信号产生电路、脉宽控制电路、自锁型PWM波产生电路，所述控制信号产生电路、脉宽控制电路、自锁型PWM波产生电路依次电连接，所述控制信号产生电路的输入端连接处理器输出信号VI和电网电流反馈信号VF，所述信号VI和VF处理成幅值一定的控制信号VO1后经所述脉宽控制电路产生所需的PWM波脉宽信号VO2，信号VO2经由所述自锁型PWM波产生电路处理成为分别驱动IGBT上桥臂和下桥臂的信号VO5和VO6，最后由所述自锁型PWM波产生电路输出；所述控制信号产生电路包括第一集成电路（U1）、第一稳压管（ZD1）、第二稳压管（ZD2）、第一电容（C1）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4），所述第一电阻（R1）的一端连接处理器输出信号VI，所述第一电阻（R1）的另一端连接所述第一稳压管（ZD1）的正极、所述第二电阻（R2）的一端、所述第一电容（C1）的一端、所述第一集成电路（U1）的第二脚，所述第一稳压管（ZD1）的负极连接所述第二稳压管（ZD2）的负极，所述第二稳压管（ZD2）的正极连接所述第二电阻（R2）的另一端、所述第一电容（C1）的另一端、所述第一集成电路（U1）的第一脚，所述第三电阻（R3）的一端连接电网电流反馈信号VF，所述第三电阻（R3）的另一端连接所述第一集成电路（U1）的第三脚和所述第四电阻（R4）的一端，所述第四电阻（R4）的另一端连接电路共地，所述第一集成电路（U1）的第一脚为VO1信号接点。

2.根据权利要求1所述的一种用于计量远程校验装置的自锁型PWM波产生电路，其特征在于：所述脉宽控制电路包括第二集成电路（U2）、第五电阻（R5）、第六电阻（R6）、第七电阻（R7），所述第五电阻（R5）的一端连接VO1信号接点，所述第五电阻（R5）的另一端连接所述第二集成电路（U2）的第三脚，所述第二集成电路（U2）的第二脚连接信号VR1和所述第六电阻（R6）的一端，所述第六电阻（R6）的另一端连接电路共地，所述第二集成电路（U2）的第一脚连接所述第七电阻（R7）的一端，所述第七电阻（R7）的另一端连接电源VCC，所述第二集成电路（U2）的第一脚为VO2信号接点。

3.根据权利要求1所述的一种用于计量远程校验装置的自锁型PWM波产生电路，其特征在于：所述自锁型PWM波产生电路包括第三集成电路（U3）、第四集成电路（U4）、第五集成电路（U5）、第六集成电路（U6）、第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第二电容（C2）、第三电容（C3）、第八电阻（R8）、第九电阻（R9）、第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）、第十二电阻（R12）、第十三电阻（R13）、第十四电阻（R14）、第十五电阻（R15）、第十六电阻（R16）、第十七电阻（R17），所述第八电阻（R8）的一端、第十三电阻（R13）的一端相连接并连接VO2信号接点，所述第八电阻（R8）的另一端连接所述第三集成电路（U3）的第三脚，所述第十三电阻（R13）的另一端连接所述第四集成电路（U4）第二脚，所述第三集成电路（U3）第二脚连接所述第九电阻（R9）的一端，所述第九电阻（R9）的另一端连接所述第十四电阻（R14）的一端和电路共地，所述第十四电阻（R14）的另一端连接所述第四集成电路（U4）的第三脚，所述第三集成电路（U3）第一脚连接所述第十电阻（R10）的一端、第十一电阻（R11）的一端、第一二极管（D1）的负极，所述第十电阻（R10）的另一端连接电路电源VCC，所述第十一电阻（R11）的另一端连接所述第一二极管（D1）的正极、所述第二电容（C2）的一端、所述第四集成电路（U4）的第二脚，所述第二电容（C2）的另一端连接电路共地，所述第四集成电路（U4）的第三脚连接信号VR2，所述第四集成电路（U4）的第一脚连接所述第十二电阻（R12）的一端，所述第十二电阻（R12）的一端连接电路电源VCC，所述第四集成电路（U4）的第一脚输出IGBT控制信号VO5，所述第五集成电路（U5）第一脚连接所述第十五电阻（R15）的一端、第十六电阻（R16）的一端、第二二极管（D2）的负极，所述第十五电阻（R15）的另一端连接电路电源VCC，所述第十六电阻（R16）的另一端连接所述第二二极管（D2）的正极、所述第三电容（C3）的一端、所述第六集成电路（U6）的第二脚，所述第三电容（C3）的另一端连接电路共地，所述第六集成电路（U6）的第三脚连接信号VR2，所述第六集成电路（U6）的第一脚连接所述第十七电阻（R17）的一端，所述第十七电阻（R17）的一端连接电路电源VCC，所述第六集成电路（U6）的第一脚输出IGBT控制信号VO6。