專(zhuān)利名稱(chēng)：一種功率加權(quán)的逆變器并聯(lián)相位同步控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種功率加權(quán)的逆變器并聯(lián)相位同步控制方法，屬于逆變器并聯(lián)控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
信息處理技術(shù)的迅速發(fā)展對(duì)供電系統(tǒng)的性能要求越來(lái)越高，推動(dòng)著電力電子技術(shù)研究不 斷深入。多模塊電源并聯(lián)可以較容易地實(shí)現(xiàn)大容量供電，同時(shí)輸出功率不同的逆變器模塊并 聯(lián)工作可以大大提高系統(tǒng)的靈活性和冗余度。逆變電源輸出是交變的正弦波，并聯(lián)時(shí)需要同 時(shí)控制正弦波的幅值、頻率和相角，即同頻率、同相位、同幅值。逆變器并聯(lián)模塊同步是指 各模塊交流輸出電壓相位一致。輸出電壓相位同步的前提是各逆變器的基準(zhǔn)正弦信號(hào)頻率、 相位相同。
逆變器并聯(lián)方案分為有互聯(lián)線和無(wú)互聯(lián)線兩種。無(wú)互聯(lián)線方案目前難以大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化； 有互聯(lián)線并聯(lián)逆變器相位同步的方案之一是采用中斷同步的方法，圖1所示為已有的并聯(lián)逆 變器系統(tǒng)的中斷同步原理圖。兩路基準(zhǔn)正弦波過(guò)零時(shí)分別發(fā)送一個(gè)負(fù)脈沖中斷同步信號(hào)INT1 和INT2到互聯(lián)線，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)負(fù)脈沖中斷信號(hào)發(fā)送到時(shí)得到公共中斷信號(hào)INT,任一路控制芯 片接收到公共中斷信號(hào)INT后強(qiáng)行從零開(kāi)始發(fā)送基準(zhǔn)正弦波，其中Ts為公共中斷信號(hào)INT 的周期時(shí)間。這樣由于每一路正弦波都跟蹤晶振頻率最髙的那一路，當(dāng)晶振頻率最高的那一 路出現(xiàn)誤動(dòng)作時(shí)，將可能導(dǎo)致整個(gè)逆變電路失控。這就有必要對(duì)現(xiàn)有的相位同步方法進(jìn)行改 進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為一種功率加權(quán)的逆變器并聯(lián)相位同步的簡(jiǎn)單多數(shù)有效的控制方法。該控制方法 適用于多個(gè)逆變器并聯(lián)相位同步控制，尤其適用于多個(gè)不全相等功率模塊并聯(lián)逆變器相位同 步控制。本發(fā)明在中斷同步的相位同步方法基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，用一種簡(jiǎn)單多數(shù)有效的控制 方法實(shí)現(xiàn)。該控制方法能夠有效地改善由于每一路正弦波都跟蹤晶振頻率最高的一路帶來(lái)的 并聯(lián)逆變電路不穩(wěn)定問(wèn)題，同時(shí)提高了功率較高的逆變器模塊中斷同步信號(hào)的優(yōu)先級(jí)，保證 了基準(zhǔn)電壓高精度鎖相同步，改善了系統(tǒng)的輸出特性。
逆變器并聯(lián)系統(tǒng)由第一模塊、第二模塊、第三模塊........第n模塊并聯(lián)組成，本發(fā)明
的逆變器模塊并聯(lián)方式在進(jìn)行相位同步時(shí)，各逆變器模塊基準(zhǔn)正弦波過(guò)零時(shí)刻分別向互聯(lián)線 發(fā)送負(fù)脈沖中斷同步信號(hào)，將各模塊的中斷同步信號(hào)以功率作為權(quán)值基準(zhǔn)進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，模 塊功率用戶(hù)表示，中斷同步信號(hào)權(quán)值用2表示，當(dāng)所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值之和(以下稱(chēng)為 權(quán)值和)為非偶數(shù)時(shí)，處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和大于所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和的
4一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)，當(dāng)所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和為偶數(shù)并出現(xiàn)一些模塊的功率之和 恰為總功率的一半時(shí)，在硬件中斷同步電路中加入假模塊信號(hào)權(quán)值為1的假模塊電路，令此 假模塊信號(hào)始終為低電平，當(dāng)包括假模塊信號(hào)和各路中斷同步信號(hào)的信號(hào)中同時(shí)處于低電平 的信號(hào)權(quán)值和大于所有信號(hào)權(quán)值和一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)，即處于低電平的中斷同步信號(hào) 的權(quán)值和大于或等于所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和的一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)，系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián) 線將公共中斷信號(hào)傳輸給各模塊，任一模塊接收到公共中斷信號(hào)后強(qiáng)行從零開(kāi)始發(fā)送基準(zhǔn)正 弦波。同步控制功能可由單片機(jī)或硬件中斷同步電路實(shí)現(xiàn)。
所述的硬件中斷同步電路由n個(gè)信號(hào)檢測(cè)電路即第一信號(hào)檢測(cè)電路至第n信號(hào)檢測(cè)電路、 假模塊電路、電源、比較器組成，其中第一信號(hào)檢測(cè)電路由第一光耦、第一上拉電阻、第一下 拉電阻組成，第二信號(hào)檢測(cè)電路由第二光耦、第二上拉電阻、第二下拉電阻組成，第三信號(hào)檢 測(cè)電路由第三光耦、第三上拉電阻、第三下拉電阻組成，直至第n信號(hào)檢測(cè)電路由第ii光耦、 第n上拉電阻、第n下拉電阻組成，假模塊電路由第一三極管、第二三極管、第一假模塊電阻、 第二假模塊電阻、反相器組成；電源分別與第一光耦的光電二極管P極和光電三極管C極、第 二光耦的光電二極管P極和光電三極管C極、第三光耦的光電二極管P極和光電三極管C極 直至第n光耦的光電二極管P極和光電三極管C極、第一三極管E級(jí)連接，第一上拉電阻上 端與第一光耦的光電三極管E極連接，第一下拉電阻下端與地連接，第二上拉電阻上端與第二 光耦的光電三極管E極連接，第二下拉電阻下端與地連接，第三上拉電阻上端與第三光耦的光 電三極管E極連接，第三下拉電阻下端與地連接，直至第n上拉電阻上端與第n光耦的光電三 極管E極連接，第n下拉電阻下端與地連接，第一假模塊電阻上端與第一三極管C級(jí)連接，第 二假模塊電阻下端與第二三極管C級(jí)連接，第一上拉電阻下端與第一下拉電阻上端連接處構(gòu)成 第一信號(hào)檢測(cè)電路的中間端，第二上拉電阻下端與第二下拉電阻上端連接處構(gòu)成第二信號(hào)檢測(cè) 電路的中間端，第三上拉電阻下端與第三下拉電阻上端連接處構(gòu)成第三信號(hào)檢測(cè)電路的中間 端，直至第n上拉電阻下端與第n下拉電阻上端連接處構(gòu)成第n信號(hào)檢測(cè)電路的中間端，第一 假模塊電阻下端與第二假模塊電阻上端連接處構(gòu)成假模塊電路的中間端，第一信號(hào)檢測(cè)電路的 中間端、第二信號(hào)檢測(cè)電路的中間端、第三信號(hào)檢測(cè)電路的中間端直至第n信號(hào)檢測(cè)電路的中 間端、假模塊電路的中間端與比較器的反相輸入端連接，第一三極管的B級(jí)與反相器輸出端連 接，第二三極管的B級(jí)與反相器輸入端連接，第二三極管的E級(jí)與地連接；第一模塊的中斷同 步信號(hào)由第一光耦的光電二極管N極接收，第二模塊的中斷同步信號(hào)由第二光耦的光電二極管 N極接收，第三模塊的中斷同步信號(hào)由第三光耦的光電二極管N極接收，直至第n逆變器模塊 的中斷同步信號(hào)由第n光耦的光電二極管N極接收,假模塊信號(hào)由反相器輸入端以及第二三極 管B極接收，比較電壓由比較器的同相輸入端接收，公共中斷信號(hào)由比較器輸出。
第一模塊功率為A,中斷同步信號(hào)權(quán)值為2"第二模塊功率為戶(hù)2,中斷同步信號(hào)權(quán)值 為02,第三模塊功率為尸3，中斷同步信號(hào)權(quán)值為23，直至第n模塊功率為iV中斷同步信 號(hào)的權(quán)值為0n,假模塊信號(hào)的權(quán)值為1,定義所有其它模塊的權(quán)值均大于或等于1。令<formula>formula see original document page 5</formula>；所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值之和為非偶數(shù)時(shí)，假模塊信號(hào)置為高電平，中斷同步電 及o2 2路中不加入假模塊電路，當(dāng)?shù)谝荒K中斷同步信號(hào)為低電平時(shí)第一光耦導(dǎo)通，不計(jì)光耦導(dǎo)通
壓降，比較器反相輸入端電壓為d ^2?！╚2〃^?！╚2。 同相輸入端電壓為Kef =4^c,
A2〃W22〃…〃Wn2 "11 2
當(dāng)；^〃/^〃…〃及^ >及 時(shí)比較器輸出端公共中斷信號(hào)為低電平，當(dāng)《2〃/^//…///^ 時(shí) 比較器輸出端公共中斷信號(hào)為高電平；當(dāng)?shù)谝荒K中斷同步信號(hào)為低電平，第二模塊中斷同 步信號(hào)為低電平時(shí)第一光耦及第二光耦導(dǎo)通，比較器反相輸入端電壓為
————j^，當(dāng)/ 12/// 22仏"http:/// 112>^1//及21,比較器輸出端公共中斷信號(hào)
i^〃J 22〃…〃i ^+i H〃i 2," 1222 "2
為低電平，當(dāng)； 12/// 22//—//^2</ 11/// 21,比較器輸出端公共中斷信號(hào)為高電平，當(dāng)處于低 電平的中斷同步信號(hào)對(duì)應(yīng)的上拉電阻并聯(lián)值小于所有下拉電阻并聯(lián)值時(shí)，比較器輸出端公共 中斷信號(hào)為低電平；所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值之和為偶數(shù)并出現(xiàn)一些模塊的功率之和恰為總 功率的一半時(shí)，假模塊信號(hào)置為低電平，硬件中斷同步電路中加入假模塊電路，當(dāng)?shù)谝荒K
中斷同步信號(hào)為低電平時(shí)，比較器反相輸人端電壓為D "，Cd，〃，"。。同
"12 〃 ^22 〃…〃 "n2 〃 ^。2 + 〃
相輸入端電壓為J^f =|&c ，當(dāng)《2〃及22〃…〃i^〃i 。2 >《,時(shí)比較器輸出端公共中斷信
號(hào)為低電平，當(dāng)《2 〃及22 〃… 〃 及 2 〃及。2 < &, 〃 時(shí)比較器輸出端公共中斷信號(hào)為高電平 > 當(dāng)
處于低電平的中斷同步信號(hào)對(duì)應(yīng)的上拉電阻與假模塊第一電阻并聯(lián)值小于所有下拉電阻和假 模塊第二電阻并聯(lián)值時(shí)，比較器輸出端公共中斷信號(hào)為低電平。
基準(zhǔn)正弦信號(hào)同步功能由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)時(shí)，各逆變器模塊基準(zhǔn)正弦波過(guò)零時(shí)分別通過(guò)互聯(lián) 線向單片機(jī)發(fā)送負(fù)脈沖中斷同步信號(hào)，單片機(jī)將接收到的中斷同步信號(hào)以功率作為權(quán)值基準(zhǔn) 進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，并進(jìn)行多數(shù)的判斷，當(dāng)判斷處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和大于或等于 所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和的一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)，并通過(guò)互聯(lián)線將公共中斷信號(hào)傳輸 給各模塊，任一模塊接收到低電平的公共中斷信號(hào)后強(qiáng)行從零開(kāi)始發(fā)送基準(zhǔn)正弦波。
在滿(mǎn)足上述條件下，該控制方法的運(yùn)用能夠取得良好的同步效果，提高了并聯(lián)系統(tǒng)的可 靠性；同時(shí)電路結(jié)構(gòu)改動(dòng)小、沒(méi)有明顯增加其復(fù)雜程度。


圖l為已有的并聯(lián)逆變器系統(tǒng)的中斷同步原理圖
圖2為本發(fā)明的中斷同步信號(hào)權(quán)值和為非偶數(shù)時(shí)的并聯(lián)逆變器系統(tǒng)的中斷同步原理圖
圖3為本發(fā)明的中斷同步信號(hào)權(quán)值和為偶數(shù)并出現(xiàn)一些模塊的功率之和恰為總功率的一半
時(shí)的并聯(lián)逆變器系統(tǒng)的中斷同步原理圖 圖4為本發(fā)明的并聯(lián)逆變器系統(tǒng)的硬件中斷同步電路圖 圖5為具體實(shí)施例之一的中斷同步原理圖 圖6為具體實(shí)施例之一的中斷同步電路圖 圖7為具體實(shí)施例之二的中斷同步原理圖 圖8為具體實(shí)施例之二的中斷同步電路9為具體實(shí)施例之三的中斷同步原理圖 圖10為具體實(shí)施例之三的中斷同步電路圖 圖11為本發(fā)明的單片機(jī)同步原理圖
具體實(shí)施方案
本發(fā)明的中斷同步信號(hào)權(quán)值和為非偶數(shù)時(shí)的并聯(lián)逆變器系統(tǒng)的中斷同步原理圖如圖2所 示。本發(fā)明的中斷同步信號(hào)權(quán)值和為偶數(shù)并出現(xiàn)一些模塊的功率之和恰為總功率的一半時(shí)的
并聯(lián)逆變器系統(tǒng)的中斷同步原理圖如圖3所示。其中INT1、 INT2、 INT3........ INTn分別
為n個(gè)并聯(lián)逆變器模塊的中斷同步信號(hào)，AUX為假模塊信號(hào)，Ts為公共中斷信號(hào)的周期時(shí)間。 其原理與圖1相比差別在于圖1中當(dāng)?shù)谝粋€(gè)負(fù)脈沖中斷信號(hào)發(fā)送到時(shí)得到公共中斷信號(hào) INT,圖2中當(dāng)處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和大于所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和的一半 時(shí)得到公共中斷信號(hào)INT,圖3中當(dāng)包括假模塊信號(hào)AUX和各路中斷同步信號(hào)的信號(hào)中同時(shí) 處于低電平的信號(hào)權(quán)值和大于所有信號(hào)權(quán)值和一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)INT。
本發(fā)明的逆變器并聯(lián)相位同步方法的硬件中斷同步電路圖如圖4所示。逆變器并聯(lián)系統(tǒng)由
第一模塊、第二模塊、第三模塊........第n模塊并聯(lián)組成，系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián)線BUS將公共中
斷信號(hào)INT傳輸給各模塊，任一模塊接收到低電平的公共中斷信號(hào)INT后強(qiáng)行從零開(kāi)始發(fā)送 基準(zhǔn)正弦波。中斷同步電路由n個(gè)信號(hào)檢測(cè)電路即第一信號(hào)檢測(cè)電路l至第n信號(hào)檢測(cè)電路n、 假模塊電路A、電源^e、比較器組成，其中第一信號(hào)檢測(cè)電路l由第一光耦、第一上拉電阻 及 、第一下拉電阻及12組成，第二信號(hào)檢測(cè)電路2由第二光耦、第二上拉電阻/ 21、第二下拉電
阻及22組成，第三信號(hào)檢測(cè)電路3由第三光耦、第三上拉電阻/ 31、第三下拉電阻及32組成，直
至第n信號(hào)檢測(cè)電路n由第n光耦、第n上拉電阻/ m、第n下拉電阻^組成，假模塊電路A 由第一三極管^、第二三極管&、第一假模塊電阻及。！、第二假模塊電阻/ 。2、反相器G組成； 電源^分別與第一光耦的光電二極管P極和光電三極管C極、第二光耦的光電二極管P極和 光電三極管C極、第三光耦的光電二極管P極和光電三極管C極直至第n光耦的光電二極管P 極和光電三極管C極、第一三極管Q的E級(jí)連接，第一上拉電阻i u與第一光耦的光電三極 管E極連接，第一下拉電阻/ 12與地連接，第二上拉電阻&!與第二光耦的光電三極管E極連 接，第二下拉電阻及22與地連接，第三上拉電阻及31與第三光耦的光電三極管E極連接，第三 下拉電阻i 32與地連接，直至第n上拉電阻i M與第n光耦的光電三極管E極連接，第n下拉 電阻Z n2與地連接，第一假模塊電阻及01上端與第一三極管gi的C級(jí)連接，第二假模塊電阻
i 。2下端與第二三極管g2的C級(jí)連接，第一上拉電阻i u與第一下拉電阻^2連接處構(gòu)成第一
信號(hào)檢測(cè)電路l的中間端，第二上拉電阻/ 21與第二下拉電阻及22連接處構(gòu)成第二信號(hào)檢測(cè)電
路2的中間端，第三上拉電阻及31與第三下拉電阻及32連接處構(gòu)成第三信號(hào)檢測(cè)電路3的中間 端，直至第n上拉電阻及m與第n下拉電阻及n2連接處構(gòu)成第n信號(hào)檢測(cè)電路n的中間端，第 一假模塊電阻及。,下端與第二假模塊電阻及。2上端連接處構(gòu)成假模塊電路A的中間端，第一信 號(hào)檢測(cè)電路l的中間端、第二信號(hào)檢測(cè)電路2的中間端、第三信號(hào)檢測(cè)電路3的中間端直至第 n信號(hào)檢測(cè)電路n的中間端、假模塊電路A的中間端與比較器的反相輸入端連接，第一三極管 "的B級(jí)與反相器G輸出端連接，第二三極管g2的B級(jí)與反相器G輸入端連接，第二三極管a的E級(jí)與地連接；第一模塊的中斷同步信號(hào)INT1由第一光耦的光電二極管N極接收， 第二模塊的中斷同步信號(hào)INT2由第二光耦的光電二極管N極接收，第三模塊的中斷同步信號(hào) INT3由第三光耦的光電二極管N極接收，直至第n模塊的中斷同步信號(hào)INTn由第n光耦的光 電二極管N極接收，假模塊信號(hào)AUX由反相器G輸入端及&的B極接收，比較電壓Fref由
比較器的同相輸入端接收，公共中斷信號(hào)INT由比較器輸出。
第一模塊功率為Pl,中斷同步信號(hào)權(quán)值為仏，第二模塊功率為戶(hù)2,中斷同步信號(hào)權(quán)值 為込，第三模塊功率為&,中斷同步信號(hào)權(quán)值為込，直至第n模塊功率為iV中斷同步信 號(hào)的權(quán)值為gn,假模塊信號(hào)AUX的權(quán)值為1,不妨定義所有其它模塊的權(quán)值大于或等于1,
<formula>formula see original document page 8</formula> 所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值之和為非偶數(shù)時(shí)，假模塊信號(hào)AUX置為髙電
^n2 ^o2 2
平，中斷同步電路中不加入假模塊電路A,當(dāng)?shù)谝荒K中斷同步信號(hào)INT1為低電平時(shí)第一光 耦導(dǎo)通，不計(jì)光耦導(dǎo)通壓降，比較器反相輸入端電壓為 ^2//，2//'''/// n2p;,同相輸
及12〃^22〃…〃^n:2+Wl1
入端電壓為Fw =|Fce，當(dāng)i^〃/^〃…〃i^〉^時(shí)比較器輸出端公共中斷信號(hào)INT為低電
平，當(dāng)/^〃/^〃…〃^〈《，時(shí)比較器輸出端公共中斷信號(hào)INT為高電平；當(dāng)?shù)谝荒K中斷 同步信號(hào)INT1為低電平，第二模塊中斷同步信號(hào)INT2為低電平時(shí)第一光耦及第二光耦導(dǎo)通，
比較器反相輸入端電壓為^^1^^^^,當(dāng)&//&2〃...//&比
較器輸出端公共中斷信號(hào)INT為低電平，當(dāng)《2〃7^〃…〃/^〈i u〃i^,比較器輸出端公共 中斷信號(hào)INT為高電平，當(dāng)處于低電平的中斷同步信號(hào)對(duì)應(yīng)的上拉電阻并聯(lián)值小于所有下拉 電阻并聯(lián)值時(shí)，比較器輸出端公共中斷信號(hào)INT為低電平；所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值之和為 偶數(shù)并出現(xiàn)一些模塊的功率之和恰為總功率的一半時(shí)，假模塊信號(hào)AUX置為低電平，中斷 同步電路中加入假模塊電路A,當(dāng)?shù)谝荒K中斷同步信號(hào)INT1為低電平時(shí)，比較器反相輸入
端電壓、〃〗:=::=:〃及。，'同相輸入端電壓為^如^
i^〃i H〃…〃i ^〃/ 。2 時(shí)比較器輸出端公共中斷信號(hào)INT為低電平，當(dāng)
及12 // i 22 //…〃 J " 〃 / 。2 < / 〃及。,時(shí)比較器輸出端公共中斷信號(hào)INT為高電平，當(dāng)處于低電平
的中斷同步信號(hào)對(duì)應(yīng)的上拉電阻與假模塊第一電阻并聯(lián)值小于所有下拉電阻和假模塊第二電 阻并聯(lián)值時(shí)，比較器輸出端公共中斷信號(hào)INT為低電平。
具體實(shí)施例之一 一個(gè)10kW的逆變器模塊和三個(gè)5kW的逆變器模塊并聯(lián)
該實(shí)施例共有4個(gè)并聯(lián)逆變器模塊，根據(jù)^ = ^ = ^ = — = ^,不妨定義每個(gè)5kW
込込込 仏 模塊的權(quán)值為1,則10kW模塊的權(quán)值為2,所有模塊中斷同步信號(hào)的權(quán)值和為5,為非偶數(shù)，
則假模塊信號(hào)AUX置為高電平，中斷同步電路中不加入假模塊電路。圖4所示為具體實(shí)施例之一的中斷同步原理圖。圖中10kW的逆變器模塊輸出的中斷同步信號(hào)INTl，權(quán)值為2， 三個(gè)5kW的逆變器模塊輸出的中斷同步信號(hào)分別為INT2、 INT3、 INT4，權(quán)值均為1, Ts為 公共中斷信號(hào)的周期時(shí)間。處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和大于所有中斷同步信號(hào)的權(quán) 值和5的一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)INT,此處只要處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和大于 或等于3即認(rèn)為大于所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和5的一半。
圖6所示為具體實(shí)施例之一的中斷同步電路圖。第一模塊功率為10kW，中斷同步信號(hào) INT1權(quán)值為2，第二模塊功率為5kW，中斷同步信號(hào)INT2權(quán)值為1，第三模塊功率為5kW， 中斷同步信號(hào)INT3權(quán)值為1，第四模塊功率為5kW,中斷同步信號(hào)INT4權(quán)值為1, 4為供
電電源電壓，u4^。根據(jù)^=^=^=..-=^, a及n-GA-a^—eA，
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~ = ^1 = ~ = ... = ^1 =丄，有立=1^ = ^ =且=& = 1^互=蘭，對(duì)應(yīng)同步電路 及12 ^22 "32 2 & 2 & 1 込 1 仏 1
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i 41 ，1 及，
中有27 11=^ 21=/;31=及41, ^ii=~=~=^ii=4。當(dāng)四路中斷同步信號(hào)中處于低電平
及12 及22 ^32及42 2
的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和為1時(shí)，包括INT2、 INT3、 INT4三路信號(hào)中只有一路信號(hào)處于低 電平且INT1處于高電平的情況，此時(shí)INT2、 INT3、 INT4三路信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步電路模塊中
、
只有一路的光耦導(dǎo)通，根據(jù)計(jì)算比較器反相輸入端電壓為2 ; 21rcc=^cc，同相輸入
端電壓為Fref=|ree， |Fee<|^e,此時(shí)比較器輸出為高電平，即公共中斷信號(hào)INT為高
電平。當(dāng)四路中斷同步信號(hào)中處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和為2時(shí)，包括INT2、INT3、 INT4三路信號(hào)中有且僅有兩路信號(hào)同時(shí)處于低電平且INT1處于高電平的情況，或只有INT1 一路信號(hào)處于低電平且INT2、 INT3、 INT4均處于高電平的情況，此時(shí)INT2、 INT3、 INT4 三路信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步電路模塊中有且僅有兩路的光耦同時(shí)導(dǎo)通，或只有INT1 —路信號(hào)對(duì)應(yīng)
、
的同步電路模塊中的光耦導(dǎo)通，根據(jù)計(jì)算比較器反相輸入端電壓為2 5 2;^^=|^,
同相輸入端電壓為Fref=|ree, ^^￡<|！^，此時(shí)比較器輸出為高電平，即公共中斷信號(hào)
INT為高電平。當(dāng)四路中斷同步信號(hào)中處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和為3時(shí)，包括 INT2、 INT3、 INT4三路信號(hào)同時(shí)處于低電平且INT1處于高電平的情況，或INT1信號(hào)處于 低電平且INT2、 INT3、 INT4三路信號(hào)中只有一路信號(hào)處于低電平的情況，此時(shí)INT2、 INT3、 INT4三路信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步電路模塊中的光耦同時(shí)導(dǎo)通，或INT1信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步電路模塊中 的光耦導(dǎo)通且INT2、 INT3、 INT4三路信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步電路模塊中只有一路的光耦導(dǎo)通，根
據(jù)計(jì)算比較器反相輸入端電壓為2 5 2:^同相輸入端電壓為7ref =|rcc,^^^>| ^，此時(shí)比較器輸出為低電平，即公共中斷信號(hào)INT為低電平。當(dāng)四路中斷同步
信號(hào)中處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和為4時(shí)，包括INT2、 INT3、 INT4三路信號(hào)中有 且僅有兩路信號(hào)處于低電平且INT1處于低電平的情況，此時(shí)INT1信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步電路模塊 中的光耦導(dǎo)通且INT2、 INT3、 INT4三路信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步電路模塊中有且僅有兩路的光耦同
、
時(shí)導(dǎo)通，根據(jù)計(jì)算比較器反相輸入端電壓為2 ^ 2;^「cc = ^^,同相輸入端電壓為
^f=|^e， ^^>|^，此時(shí)比較器輸出為低電平'即公共中斷信號(hào)INT為低電平。當(dāng)
四路中斷同步信號(hào)中處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和為5時(shí)，包括INT1、 INT2、 INT3、 INT4四路信號(hào)同時(shí)處于低電平的情況，此時(shí)INT1、 INT2、 INT3、 INT4四路信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步
、
電路模塊中的光耦同時(shí)導(dǎo)通，根據(jù)計(jì)算比較器反相輸入端電壓為2 5 2;ree=|i>;e，
同相輸入端電壓為Kef=|^e, |^c>*^c,此時(shí)比較器輸出為低電平，即公共中斷信號(hào)
INT為低電平。則處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和大于或等于3時(shí)得到公共中斷信號(hào)INT 為低電平，其中3大于各路中斷同步信號(hào)的權(quán)值和5的一半，大于或等于3即認(rèn)為多數(shù)，即 實(shí)現(xiàn)了經(jīng)過(guò)加權(quán)運(yùn)算的中斷同步信號(hào)中同時(shí)處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和為多數(shù)時(shí)得 到公共中斷信號(hào)為低電平的功能。系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián)線BUS將公共中斷信號(hào)INT傳輸給各模塊， 任一模塊接收到低電平的公共中斷信號(hào)后強(qiáng)行從零幵始發(fā)送基準(zhǔn)正弦波。
具體實(shí)施例之二 一個(gè)10kW的逆變器模塊和四個(gè)5kW的逆變器模塊并聯(lián)
該實(shí)施例共有5個(gè)并聯(lián)逆變器模塊，根據(jù)^ = ^ =》—=，，不妨定義每個(gè)5kW
模塊的權(quán)值為l,則10kW模塊的權(quán)值為2，所有模塊中斷同步信號(hào)的權(quán)值和為6，為偶數(shù)， 并出現(xiàn)一些模塊的功率之和恰為總功率的一半，比如10kW的模塊加上一個(gè)5kW的模塊功率 為15kW,恰為總功率30kW的一半。則假模塊信號(hào)AUX置為低電平，在中斷同步電路中加 入假模塊電路。圖7所示為具體實(shí)施例之二的中斷同步原理圖。圖中10kW的逆變器模塊輸 出的中斷同步信號(hào)INTl，權(quán)值為2,四個(gè)5kW的逆變器模塊輸出的中斷同步信號(hào)分別為INT2、 INT3、 INT4、 INT5,權(quán)值均為1, AUX為假模塊信號(hào)，權(quán)值為1， Ts為公共中斷信號(hào)的周期 時(shí)問(wèn)。當(dāng)包括假模塊信號(hào)AUX和各路中斷同步信號(hào)的信號(hào)中同時(shí)處于低電平的信號(hào)權(quán)值和 大于所有信號(hào)權(quán)值和7的一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)INT,即處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán) 值和大于或等于所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和6的一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)INT。
圖8所示為具體實(shí)施例之二的中斷同步電路圖。第一模塊功率為10kW,中斷同步信號(hào) INT1權(quán)值為2，第二模塊功率為5kW,中斷同步信號(hào)INT2權(quán)值為1,第三模塊功率為5kW, 中斷同步信號(hào)INT3權(quán)值為1，第四模塊功率為5kW，中斷同步信號(hào)INT4權(quán)值為1,第五模
10塊功率為5kW，中斷同步信號(hào)INT5權(quán)值為1,假模塊信號(hào)AUX權(quán)值為1, Fcc為供電電源電 壓'Kef+"。根據(jù)5" = ^"=^ = "=5"'0《,込及^狄,…^A,^。，，
及12 / 22 / 32 & / 。2 & 2g21込1仏1g51 '
對(duì)應(yīng)同步電路中有2及11=/ 21=^31-^41=; 51=/ 。1, j^ = , = , = |il — ^l-Al —丄
i l2 i 22 及32 i 42 i 52 / 。2 2 假模塊信號(hào)AUX置為低電平，假模塊電路加入中斷同步電路。當(dāng)五路中斷同步信號(hào)中處于 低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和為1時(shí)，包括INT2、 INT3、 INT4、 INT5四路信號(hào)中只有一 路信號(hào)處于低電平且INT1處于高電平的情況，此時(shí)INT2、 INT3、 INT4、 INT5四路信號(hào)對(duì) 應(yīng)的同步電路模塊中有只 一路的光耦導(dǎo)通，根據(jù)計(jì)算比較器反相輸入端電壓為
丄i 〃i
^ 22—"——^=4^,同相輸入端電壓為rref=;Fcc, 4^<;匚，此時(shí)比較
電壓為rref=4^e， ^^<4^,此時(shí)比較器輸出為高電平，即公共中斷信號(hào)INT為高電
6
器輸出為高電平，即公共中斷信號(hào)INT為高電平。當(dāng)五路中斷同步信號(hào)中處于低電平的中斷 同步信號(hào)的權(quán)值和為2時(shí)，包括INT2、 INT3、 INT4、 INT5四路信號(hào)中有且僅有兩路信號(hào)同 時(shí)處于低電平且INT1處于高電平的情況，或只有INT1 —路信號(hào)處于低電平且INT2、 INT3、 INT4、 INT5均處于髙電平的情況，此時(shí)INT2、 INT3、 INT4、 INT5四路信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步電 路模塊中有且僅有兩路的光耦同時(shí)導(dǎo)通，或只有INT1 —路信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步電路模塊中的光
1 i // i
耦導(dǎo)通，根據(jù)計(jì)算比較器反相輸入端電壓為1——S 22 i 。2-^=*^,同相輸入端
■gi 22〃及。2 +^及21〃及。2
丄L 、<丄. 2 "13" 2
平。當(dāng)五路中斷同步信號(hào)中處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和為3時(shí)，包括INT2、 INT3、 INT4、 INT5四路信號(hào)中有且僅有三路同時(shí)處于低電平且INT1處于髙電平的情況，或INT1 信號(hào)處于低電平且INT2、 INT3、 INT4、 INT5四路信號(hào)中只有一路信號(hào)處于低電平的情況， 此時(shí)INT2、 INT3、 INT4、 INT5四路信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步電路模塊中有且僅有三路的光耦同時(shí)導(dǎo) 通，或INT1信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步電路模塊中的光耦導(dǎo)通且INT2、 INT3、 INT4、 INT5四路信號(hào) 對(duì)應(yīng)的同步電路模塊中只有一路的光耦導(dǎo)通，根據(jù)計(jì)算比較器反相輸入端電壓為
丄7 〃7
!~"——L》"'同相輸入端電壓為^f-^c,此時(shí)比
較器輸出為低電平，即公共中斷信號(hào)INT為低電平。當(dāng)五路中斷同步信號(hào)中處于低電平的中 斷同步信號(hào)的權(quán)值和為4時(shí)，包括INT2、INT3、INT4、INT5四路信號(hào)同時(shí)處于低電平且INT1 處于高電平的情況，或INT1信號(hào)處于低電平且INT2、 INT3、 INT4、 INT5四路信號(hào)中有且 僅有兩路信號(hào)同時(shí)處于低電平的情況，此時(shí)INT2、 INT3、 INT4、 INT5四路信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步 電路模塊中的光耦同時(shí)導(dǎo)通，或INT1信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步電路模塊中的光耦導(dǎo)通且INT2、INT3、INT4、 INT5四路信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步電路模塊中有且僅有兩路的光耦同時(shí)導(dǎo)通，根據(jù)計(jì)算比較器
反相輸入端電壓為1——^——p~——4=^4,同相輸入端電壓為Kef=+Kc,
<formula>formula see original document page 12</formula>
g^>|^，此時(shí)比較器輸出為低電平，即公共中斷信號(hào)INT為低電平。當(dāng)五路中斷同步信
號(hào)中處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和為5時(shí)，包括INT1信號(hào)處于低電平且INT2、 INT3、 INT4、 INT5四路信號(hào)中有且僅有三路信號(hào)同時(shí)處于低電平的情況，此時(shí)INT1信號(hào)對(duì)應(yīng)的同 步電路模塊中的光耦導(dǎo)通且INT2、 INT3、 INT4、 INT5四路信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步電路模塊中有且 僅有三路的光耦同時(shí)導(dǎo)通，根據(jù)計(jì)算比較器反相輸入端電壓為
丄W 〃7
1~~——^=||^,同相輸入端電壓為^f-一cc, §^〉會(huì)^，此時(shí)比 ^ i 22 〃及。2 +^i 21 〃及。2
較器輸出為低電平，即公共中斷信號(hào)INT為低電平。當(dāng)五路中斷同步信號(hào)中處于低電平的中 斷同步信號(hào)的權(quán)值和為6時(shí)，包括INT1、 INT2、 INT3、 INT4、 INT5五路信號(hào)同時(shí)處于低電 平的情況，此時(shí)INT1、 INT2、 INT3、 INT4、 INT5五路信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步電路模塊中的光耦同
時(shí)導(dǎo)通，根據(jù)計(jì)算比較器反相輸入端電壓為——;22"-同相輸入端
7及22//凡2+:及21/// 。2 3 6 6
電壓為rref=|rcc,此時(shí)比較器輸出為低電平，即公共中斷信號(hào)INT為低電
平。則當(dāng)包括假模塊信號(hào)AUX和各路中斷同步信號(hào)的信號(hào)中同時(shí)處于低電平的信號(hào)權(quán)值和 大于所有信號(hào)權(quán)值和7的一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)INT,即處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán) 值和大于或等于所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和6的一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)INT,大于或等于 3即認(rèn)為多數(shù)，即實(shí)現(xiàn)了經(jīng)過(guò)加權(quán)運(yùn)算的中斷同步信號(hào)中同時(shí)處于低電平的中斷同步信號(hào)的 權(quán)值和為多數(shù)時(shí)得到公共中斷信號(hào)為低電平的功能。系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián)線BUS將公共中斷信號(hào) INT傳輸給各模塊，任一模塊接收到低電平的公共中斷信號(hào)后強(qiáng)行從零開(kāi)始發(fā)送基準(zhǔn)正弦波。
具體實(shí)施例之三 一個(gè)10kW的逆變器模塊、 一個(gè)5kW的逆變器模塊和一個(gè)3kW的逆變器 模塊并聯(lián)
該實(shí)施例共有3個(gè)并聯(lián)逆變器模塊，根據(jù)^-^-^-…-^L，不妨定義3kW模塊
的權(quán)值為3，則5kW模塊的權(quán)值為5， 10kW模塊的權(quán)值為10，所有模塊中斷同步信號(hào)的權(quán) 值和為18，此處18為偶數(shù)，但不會(huì)出現(xiàn)中斷同步信號(hào)權(quán)值和等于總權(quán)值和一半的情況，假 模塊信號(hào)AUX置為高電平，中斷同步電路中不加入假模塊電路。圖9所示為具體實(shí)施例之 三的中斷同步原理圖。圖中10kW的逆變器模塊輸出的中斷同步信號(hào)INT1,權(quán)值為10, 5kW 的逆變器模塊輸出的中斷同步信號(hào)為INT2，權(quán)值為5， 3kW的逆變器模塊輸出的中斷同步信號(hào)為INT3，權(quán)值為3， Ts為公共中斷信號(hào)的周期時(shí)間。處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和 大于所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和18的一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)INT,此處只要INT1處于低 電平，處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和就大于或等于10,即大于所有中斷同步信號(hào)的權(quán) 值和18的一半。
圖IO所示為具體實(shí)施例之三的中斷同步電路圖。第一模塊功率為10kW,中斷同步信號(hào) INT1權(quán)值為10,第二模塊功率為5kW,中斷同步信號(hào)INT2權(quán)值為5,第三模塊功率為3kW,
中斷同步信號(hào)INT3權(quán)值為3， ^為供電電源電壓，^=|^。根據(jù)* = | = , = .=,,
W li W 21 W 31 & m&及22及32 &22 込10& 5
對(duì)應(yīng)同步電路中有10i u-5及^-3i^, , = ， = , = 當(dāng)?shù)谝荒K中斷同 步信號(hào)INT1處于低電平時(shí),第一光耦導(dǎo)通，比較器反相輸入端電壓為D 。
_/ 12 〃及22 〃 +尺l
同相輸入端電壓為^f-^c'由于7 ,2〃J 22〃; 32^u，"m 4《，
此時(shí)比較器輸出為低電平，即公共中斷信號(hào)INT為低電平。同理由于/ 12//7 22〃及32<及21且 及12//^ 22//及32<及31,當(dāng)?shù)谝荒K中斷同步信號(hào)INT1處于高電平時(shí)，無(wú)論INT2、 INT3是否 為低電平，比較器的輸出電壓均為髙電平。只要INT1處于低電平，比較器的反相輸入端電 壓就大于比較器同相輸入端電壓，比較器的輸出為低電平，即公共中斷信號(hào)INT為低電平。 則處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和大于所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和18的一半時(shí)得到公 共中斷信號(hào)INT，此處只要INT1處于低電平，處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和就大于或 等于10,即大于所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和18的一半。即實(shí)現(xiàn)了經(jīng)過(guò)加權(quán)運(yùn)算的中斷同步 信號(hào)中同時(shí)處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和為多數(shù)時(shí)得到公共中斷信號(hào)為低電平的功 能。系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián)線BUS將公共中斷信號(hào)INT傳輸給各模塊，任一模塊接收到低電平的公共 中斷信號(hào)后強(qiáng)行從零開(kāi)始發(fā)送基準(zhǔn)正弦波。
具體實(shí)施例之四應(yīng)用CPU進(jìn)行加權(quán)表決
圖11所示為本發(fā)明的單片機(jī)同步原理圖?；鶞?zhǔn)正弦信號(hào)同步功能由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，逆變器 并聯(lián)系統(tǒng)由第一模塊、第二模塊、第三模塊……第n模塊并聯(lián)組成，各逆變器模塊基準(zhǔn)正弦 波過(guò)零時(shí)分別通過(guò)互聯(lián)線BUS向單片機(jī)發(fā)送負(fù)脈沖中斷同步信號(hào)，單片機(jī)將接收到的中斷同 步信號(hào)以功率作為權(quán)值基準(zhǔn)進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，并進(jìn)行多數(shù)的判斷，當(dāng)判斷處于低電平的中斷同 步信號(hào)的權(quán)值和大于或等于所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和的一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)，并通過(guò) 互聯(lián)線BUS將公共中斷信號(hào)傳輸給各模塊，任一模塊接收到低電平的公共中斷信號(hào)后強(qiáng)行從 零開(kāi)始發(fā)送基準(zhǔn)正弦波。
1權(quán)利要求
1、一種功率加權(quán)的逆變器并聯(lián)相位同步控制方法，其特征在于用一種簡(jiǎn)單多數(shù)有效的控制方法實(shí)現(xiàn)，逆變器并聯(lián)系統(tǒng)由第一模塊、第二模塊、第三模塊、......、第n模塊并聯(lián)組成，在進(jìn)行相位同步時(shí)，各逆變器模塊基準(zhǔn)正弦波過(guò)零時(shí)分別向互聯(lián)線發(fā)送負(fù)脈沖中斷同步信號(hào)，將各模塊的中斷同步信號(hào)以功率作為權(quán)值基準(zhǔn)進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，當(dāng)所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和為非偶數(shù)時(shí)，處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和大于所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和的一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)(INT)，當(dāng)所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和為偶數(shù)并出現(xiàn)一些模塊的功率之和恰為總功率的一半時(shí)，在中斷同步電路中加入假模塊信號(hào)(AUX)權(quán)值為1的假模塊電路(A)，令此假模塊信號(hào)(AUX)始終為低電平，當(dāng)包括假模塊信號(hào)(AUX)和各路中斷同步信號(hào)的信號(hào)中同時(shí)處于低電平的信號(hào)權(quán)值和大于所有信號(hào)權(quán)值和一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)(INT)，即處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和大于或等于所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和的一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)(INT)，系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián)線(BUS)將公共中斷信號(hào)(INT)傳輸給各模塊，任一模塊接收到公共中斷信號(hào)(INT)后強(qiáng)行從零開(kāi)始發(fā)送基準(zhǔn)正弦波。所述的同步控制功能可由單片機(jī)或硬件中斷同步電路實(shí)現(xiàn)。所述的硬件中斷同步電路由n個(gè)信號(hào)檢測(cè)電路即第一信號(hào)檢測(cè)電路(1)至第n信號(hào)檢測(cè)電路(n)、假模塊電路(A)、電源(Vcc)、比較器組成，其中第一信號(hào)檢測(cè)電路(1)由第一光耦、第一上拉電阻(R11)、第一下拉電阻(R12)組成，第二信號(hào)檢測(cè)電路(2)由第二光耦、第二上拉電阻(R21)、第二下拉電阻(R22)組成，第三信號(hào)檢測(cè)電路(3)由第三光耦、第三上拉電阻(R31)、第三下拉電阻(R32)組成，直至第n信號(hào)檢測(cè)電路(n)由第n光耦、第n上拉電阻(Rn1)、第n下拉電阻(Rn2)組成，假模塊電路(A)由第一三極管(Q1)、第二三極管(Q2)、第一假模塊電阻(Ro1)、第二假模塊電阻(Ro2)、反相器(G)組成；電源(Vcc)分別與第一光耦的光電二極管P極和光電三極管C極、第二光耦的光電二極管P極和光電三極管C極、第三光耦的光電二極管P極和光電三極管C極直至第n光耦的光電二極管P極和光電三極管C極、第一三極管(Q1)的E級(jí)連接，第一上拉電阻(R11)與第一光耦的光電三極管E極連接，第一下拉電阻(R12)與地連接，第二上拉電阻(R21)與第二光耦的光電三極管E極連接，第二下拉電阻(R22)與地連接，第三上拉電阻(R31)與第三光耦的光電三極管E極連接，第三下拉電阻(R32)與地連接，直至第n上拉電阻(Rn1)與第n光耦的光電三極管E極連接，第n下拉電阻(Rn2)與地連接，第一假模塊電阻(Ro1)上端與第一三極管(Q1)的C級(jí)連接，第二假模塊電阻(Ro2)下端與第二三極管(Q2)的C級(jí)連接，第一上拉電阻(R11)與第一下拉電阻(R12)連接處構(gòu)成第一信號(hào)檢測(cè)電路(1)的中間端，第二上拉電阻(R21)與第二下拉電阻(R22)連接處構(gòu)成第二信號(hào)檢測(cè)電路(2)的中間端，第三上拉電阻(R31)與第三下拉電阻(R32)連接處構(gòu)成第三信號(hào)檢測(cè)電路(3)的中間端，直至第n上拉電阻(Rn1)與第n下拉電阻(Rn2)連接處構(gòu)成第n信號(hào)檢測(cè)電路(n)的中間端，第一假模塊電阻(Ro1)下端與第二假模塊電阻(Ro2)上端連接處構(gòu)成假模塊電路(A)的中間端，第一信號(hào)檢測(cè)電路(1)的中間端、第二信號(hào)檢測(cè)電路(2)的中間端、第三信號(hào)檢測(cè)電路(3)的中間端直至第n信號(hào)檢測(cè)電路(n)的中間端、假模塊電路(A)的中間端與比較器的反相輸入端連接，第一三極管(Q1)的B級(jí)與反相器(G)輸出端連接，第二三極管(Q2)的B級(jí)與反相器(G)輸入端連接，第二三極管(Q2)的E級(jí)與地連接；第一模塊的中斷同步信號(hào)(INT1)由第一光耦的光電二極管N極接收，第二模塊的中斷同步信號(hào)(INT2)由第二光耦的光電二極管N極接收，第三模塊的中斷同步信號(hào)(INT3)由第三光耦的光電二極管N極接收，直至第n模塊的中斷同步信號(hào)(INTn)由第n光耦的光電二極管N極接收，假模塊信號(hào)(AUX)由反相器(G)輸入端接收，比較電壓(Vref)由比較器的同相輸入端接收，公共中斷信號(hào)(INT)由比較器輸出；第一模塊功率為P1，中斷同步信號(hào)權(quán)值為Q1，第二器模塊功率為P2，中斷同步信號(hào)權(quán)值為Q2，第三模塊功率為P3，中斷同步信號(hào)權(quán)值為Q3，直至第n模塊功率為Pn，中斷同步信號(hào)權(quán)值為Qn，假模塊信號(hào)(AUX)的權(quán)值為1，令<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mfrac> <msub><mi>P</mi><mn>1</mn> </msub> <msub><mi>Q</mi><mn>1</mn> </msub></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>P</mi><mn>2</mn> </msub> <msub><mi>Q</mi><mn>2</mn> </msub></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>P</mi><mn>3</mn> </msub> <msub><mi>Q</mi><mn>3</mn> </msub></mfrac><mo>=</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>P</mi><mi>n</mi> </msub> <msub><mi>Q</mi><mi>n</mi> </msub></mfrac><mo>,</mo> </mrow>]]></math> id="icf0001" file="A2009100332790003C1.tif" wi="43" he="9" top= "66" left = "139" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>Q1R11＝Q2R21＝Q3R31＝…＝QnRn1＝Ro1，<maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow><mfrac> <msub><mi>R</mi><mn>11</mn> </msub> <msub><mi>R</mi><mn>12</mn> </msub></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>R</mi><mn>21</mn> </msub> <msub><mi>R</mi><mn>22</mn> </msub></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>R</mi><mn>31</mn> </msub> <msub><mi>R</mi><mn>32</mn> </msub></mfrac><mo>=</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>R</mi><mrow> <mi>n</mi> <mn>1</mn></mrow> </msub> <msub><mi>R</mi><mrow> <mi>n</mi> <mn>2</mn></mrow> </msub></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>R</mi><mrow> <mi>o</mi> <mn>1</mn></mrow> </msub> <msub><mi>R</mi><mrow> <mi>o</mi> <mn>2</mn></mrow> </msub></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn></mfrac><mo>;</mo> </mrow>]]></math> id="icf0002" file="A2009100332790003C2.tif" wi="68" he="9" top= "79" left = "93" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值之和為非偶數(shù)時(shí)，假模塊信號(hào)(AUX)置為高電平，中斷同步電路中不加入假模塊電路(A)，當(dāng)?shù)谝荒K中斷同步信號(hào)(INT1)為低電平時(shí)第一光耦導(dǎo)通，不計(jì)光耦導(dǎo)通壓降，比較器反相輸入端電壓為<maths id="math0003" num="0003" ><math><![CDATA[ <mrow><mfrac> <mrow><msub> <mi>R</mi> <mn>12</mn></msub><mo>/</mo><mo>/</mo><msub> <mi>R</mi> <mn>22</mn></msub><mo>/</mo><mo>/</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>/</mo><mo>/</mo><msub> <mi>R</mi> <mrow><mi>n</mi><mn>2</mn> </mrow></msub> </mrow> <mrow><msub> <mi>R</mi> <mn>12</mn></msub><mo>/</mo><mo>/</mo><msub> <mi>R</mi> <mn>22</mn></msub><mo>/</mo><mo>/</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>/</mo><msub> <mi>R</mi> <mrow><mi>n</mi><mn>2</mn> </mrow></msub><mo>+</mo><msub> <mi>R</mi> <mn>11</mn></msub> </mrow></mfrac><msub> <mi>V</mi> <mi>cc</mi></msub><mo>,</mo> </mrow>]]></math> id="icf0003" file="A2009100332790003C3.tif" wi="47" he="9" top= "104" left = "67" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>比較器同相輸入端電壓為<maths id="math0004" num="0004" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>V</mi> <mi>ref</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn></mfrac><msub> <mi>V</mi> <mi>cc</mi></msub><mo>,</mo> </mrow>]]></math> id="icf0004" file="A2009100332790003C4.tif" wi="20" he="8" top= "104" left = "163" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>當(dāng)R12//R22//…//Rn2＞R11時(shí)比較器輸出端公共中斷信號(hào)(INT)為低電平，當(dāng)R12//R22//…//Rn2＜R11時(shí)比較器輸出端公共中斷信號(hào)(INT)為高電平；當(dāng)?shù)谝荒K中斷同步信號(hào)(INT1)為低電平，第二模塊中斷同步信號(hào)(INT2)為低電平時(shí)第一光耦及第二光耦導(dǎo)通，比較器反相輸入端電壓為<maths id="math0005" num="0005" ><math><![CDATA[ <mrow><mfrac> <mrow><msub> <mi>R</mi> <mn>12</mn></msub><mo>/</mo><mo>/</mo><msub> <mi>R</mi> <mn>22</mn></msub><mo>/</mo><mo>/</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>/</mo><mo>/</mo><msub> <mi>R</mi> <mrow><mi>n</mi><mn>2</mn> </mrow></msub> </mrow> <mrow><msub> <mi>R</mi> <mn>12</mn></msub><mo>/</mo><mo>/</mo><msub> <mi>R</mi> <mn>22</mn></msub><mo>/</mo><mo>/</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>/</mo><msub> <mi>R</mi> <mrow><mi>n</mi><mn>2</mn> </mrow></msub><mo>+</mo><msub> <mi>R</mi> <mn>11</mn></msub><mo>/</mo><mo>/</mo><msub> <mi>R</mi> <mn>21</mn></msub> </mrow></mfrac><msub> <mi>V</mi> <mi>cc</mi></msub><mo>,</mo> </mrow>]]></math> id="icf0005" file="A2009100332790003C5.tif" wi="54" he="9" top= "136" left = "67" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>當(dāng)R12//R22//…//Rn2＞R11//R21，比較器輸出端公共中斷信號(hào)(INT)為低電平，當(dāng)R12//R22//…//Rn2＜R11//R21，比較器輸出端公共中斷信號(hào)(INT)為高電平，當(dāng)處于低電平的中斷同步信號(hào)對(duì)應(yīng)的上拉電阻并聯(lián)值小于所有下拉電阻并聯(lián)值時(shí)，比較器輸出端公共中斷信號(hào)(INT)為低電平；所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值之和為偶數(shù)并出現(xiàn)一些模塊的功率之和恰為總功率的一半時(shí)，假模塊信號(hào)(AUX)置為低電平，中斷同步電路中加入假模塊電路(A)，當(dāng)?shù)谝荒K中斷同步信號(hào)為低電平時(shí)，比較器反相輸入端電壓為<maths id="math0006" num="0006" ><math><![CDATA[ <mrow><mfrac> <mrow><msub> <mi>R</mi> <mn>12</mn></msub><mo>/</mo><mo>/</mo><msub> <mi>R</mi> <mn>22</mn></msub><mo>/</mo><mo>/</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>/</mo><mo>/</mo><msub> <mi>R</mi> <mrow><mi>n</mi><mn>2</mn> </mrow></msub><mo>/</mo><mo>/</mo><msub> <mi>R</mi> <mrow><mi>o</mi><mn>2</mn> </mrow></msub> </mrow> <mrow><msub> <mi>R</mi> <mn>12</mn></msub><mo>/</mo><mo>/</mo><msub> <mi>R</mi> <mn>22</mn></msub><mo>/</mo><mo>/</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>/</mo><msub> <mrow><mo>/</mo><mi>R</mi> </mrow> <mrow><mi>n</mi><mn>2</mn> </mrow></msub><msub> <mrow><mo>/</mo><mo>/</mo><mi>R</mi> </mrow> <mrow><mi>o</mi><mn>2</mn> </mrow></msub><mo>+</mo><msub> <mi>R</mi> <mn>11</mn></msub><mo>/</mo><mo>/</mo><msub> <mi>R</mi> <mrow><mi>o</mi><mn>1</mn> </mrow></msub> </mrow></mfrac><msub> <mi>V</mi> <mi>cc</mi></msub><mo>,</mo> </mrow>]]></math> id="icf0006" file="A2009100332790003C6.tif" wi="63" he="9" top= "181" left = "53" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>同相輸入端電壓為<maths id="math0007" num="0007" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>V</mi> <mi>ref</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn></mfrac><msub> <mi>V</mi> <mi>cc</mi></msub><mo>,</mo> </mrow>]]></math> id="icf0007" file="A2009100332790003C7.tif" wi="21" he="8" top= "180" left = "157" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>當(dāng)R12//R22//…//Rn2//Ro2＞R11//Ro1時(shí)比較器輸出端公共中斷信號(hào)(INT)為低電平，當(dāng)R12//R22//…//Rn2//Ro2＜R11//Ro1時(shí)比較器輸出端公共中斷信號(hào)(INT)為高電平，當(dāng)處于低電平的中斷同步信號(hào)對(duì)應(yīng)的上拉電阻與假模塊第一電阻并聯(lián)值小于所有下拉電阻和假模塊第二電阻并聯(lián)值時(shí)，比較器輸出端公共中斷信號(hào)(INT)為低電平?；鶞?zhǔn)正弦信號(hào)同步功能由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)時(shí)，各逆變器模塊基準(zhǔn)正弦波過(guò)零時(shí)分別通過(guò)互聯(lián)線(BUS)向單片機(jī)發(fā)送負(fù)脈沖中斷同步信號(hào)，單片機(jī)將接收到的中斷同步信號(hào)以功率作為權(quán)值基準(zhǔn)進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，并進(jìn)行多數(shù)的判斷，當(dāng)判斷處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和大于或等于所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和的一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)，并通過(guò)互聯(lián)線(BUS)將公共中斷信號(hào)傳輸給各模塊，任一模塊接收到低電平的公共中斷信號(hào)后強(qiáng)行從零開(kāi)始發(fā)送基準(zhǔn)正弦波。
全文摘要
一種功率加權(quán)的逆變器并聯(lián)相位同步控制方法，屬于逆變器并聯(lián)控制技術(shù)領(lǐng)域。各逆變器模塊基準(zhǔn)正弦波過(guò)零時(shí)分別向互聯(lián)線發(fā)送負(fù)脈沖中斷同步信號(hào)，將各模塊的中斷同步信號(hào)以功率作為權(quán)值基準(zhǔn)進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，如果所有中斷同步信號(hào)權(quán)值和為偶數(shù)并出現(xiàn)一些模塊的功率之和恰為總功率的一半時(shí)，在中斷同步電路中加入假模塊電路，處于低電平的中斷同步信號(hào)的權(quán)值和大于或等于所有中斷同步信號(hào)的權(quán)值和的一半時(shí)得到公共中斷信號(hào)。系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián)線將公共中斷信號(hào)傳輸給各模塊，任一模塊接收到公共中斷信號(hào)后強(qiáng)行從零開(kāi)始發(fā)送基準(zhǔn)正弦波。該同步控制功能也可由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。該控制方法保證了基準(zhǔn)電壓高精度鎖相同步，提高了系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號(hào)H02M7/48GK101577503SQ200910033279
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月17日
發(fā)明者爽 王, 馬運(yùn)東 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)