一種全數(shù)字式逆變器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種全數(shù)字式逆變器?，F(xiàn)有的逆變器大多數(shù)都是由專用芯片構成的純模擬系統(tǒng)。本實用新型包括輔助開關電源模塊、嵌入式微處理器，信號反饋檢測電路、功率管驅(qū)動電路，升壓功率電路，全橋逆變電路。所述的輔助開關電源模塊給嵌入式微處理器、信號反饋檢測電路、功率管驅(qū)動電路供電。嵌入式微處理器通過信號反饋檢測電路檢測升壓功率電路的輸出電壓，使用數(shù)字PID控制方法給出兩路相位差為180°的PWM驅(qū)動信號，動態(tài)調(diào)節(jié)升壓功率電路的輸出電壓在350V。嵌入式微處理器通過信號反饋檢測電路檢測全橋逆變電路輸出的逆變電壓信號，使用數(shù)字PID控制方法和SPWM算法動態(tài)調(diào)整輸出電壓頻率和幅度，驅(qū)動全橋逆變電路輸出220Vrms/50Hz的正弦波電源。
【專利說明】一種全數(shù)字式逆變器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種全數(shù)字式逆變器，具體涉及一種數(shù)字式控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的逆變器系統(tǒng)，大多數(shù)都是由專用芯片構成、外圍輔助電路復雜的純模擬或者再外加部分數(shù)字電路所構成的系統(tǒng)，可維護性差，升級困難。采用由嵌入式處理器為控制核心的全數(shù)字式逆變器，控制方法先進，系統(tǒng)結構可靠，外延功能拓展靈活，可以很大程度上彌補傳統(tǒng)方法的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提出一種全數(shù)字式逆變器。
[0004]本實用新型一種全數(shù)字式逆變器包括輔助開關電源模塊、嵌入式微處理器、信號反饋檢測電路、功率管驅(qū)動電路、升壓功率電路、全橋逆變電路。
[0005]輔助開關電源模塊與全數(shù)字式逆變器的直流電源輸入接口相連；輔助開關電源模塊分別給嵌入式微處理器、信號反饋檢測電路和功率管驅(qū)動電路供電，信號反饋檢測電路的反饋信號輸出端與嵌入式微處理器的ADC端相連；嵌入式微處理器的PWM信號輸出端與功率管驅(qū)動電路的PWM信號輸入端相連；功率管驅(qū)動電路的升壓脈沖信號輸出端與升壓功率電路的升壓脈沖信號輸入端連接，SPWM信號輸出端與全橋逆變電路的SPWM信號輸入端相連，信號反饋檢測電路的輸入端分別與升壓功率電路和全橋逆變電路的反饋信號輸出端相連。升壓功率電路的低壓輸入端與直流電源輸入接口連接，升壓功率電路高壓輸出端與全橋逆變電路的電源輸入端連接。
[0006]所述的功率管驅(qū)動部分內(nèi)有六個光耦隔離驅(qū)動電路。
[0007]所述的升壓功率電路部分內(nèi)有四個功率開關管。
[0008]所述的全橋逆變電路部分內(nèi)有四個功率開關管。
[0009]本實用新型的有益效果是:本實用新型可以產(chǎn)生頻率精度在99.98%以上、幅度精度為97.7%以上的50Hz正弦波電源，額定負載為6Kw。本實用新型克服了傳統(tǒng)逆變器外圍電路復雜，隨著時間系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化導致性能發(fā)生變化的缺點。本實用新型極大地簡化了系統(tǒng)電路，提高了系統(tǒng)的可靠性，可以方便地拓展得到其他功能，而且該結構的逆變器系統(tǒng)稍加修改就能廣泛適用于光伏逆變供電系統(tǒng)、船舶蓄電池逆變供電系統(tǒng)等各種場合中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，本實用新型一種全數(shù)字式逆變器包括輔助開關電源模塊4、嵌入式微處理器5、信號反饋檢測電路7、功率管驅(qū)動電路6、升壓功率電路2、全橋逆變電路I。[0012]輔助開關電源模塊4與全數(shù)字式逆變器的直流電源輸入接口 3相連；輔助開關電源模塊4分別給嵌入式微處理器5、信號反饋檢測電路7和功率管驅(qū)動電路6供電，信號反饋檢測電路7的反饋信號輸出端與嵌入式微處理器5的ADC端相連；嵌入式微處理器5的PWM信號輸出端與功率管驅(qū)動電路6的PWM信號輸入端相連；功率管驅(qū)動電路6的升壓脈沖信號輸出端與升壓功率電路2的升壓脈沖信號輸入端連接，SPWM信號輸出端與全橋逆變電路I的SPWM信號輸入端相連，信號反饋檢測電路7的輸入端分別與升壓功率電路2和全橋逆變電路I的反饋信號輸出端相連。升壓功率電路2的低壓輸入端與直流電源輸入接口3連接，升壓功率電路2高壓輸出端與全橋逆變電路I的電源輸入端連接。
[0013]所述的功率管驅(qū)動電路內(nèi)有六個光耦隔離驅(qū)動電路，標記HCPLi (i =
I,2......6)。
[0014]所述的升壓功率電路內(nèi)有四個功率開關管，標記為IGBTiQ = 1,2......4)。
[0015]所述的全橋逆變電路內(nèi)有四個功率開關管，標記為IGBTiQ = 1,2......4)。
[0016]嵌入式微處理器控制升壓功率電路的兩路相位差為180°的PWM脈沖頻率為14.38ΚΗζ ;嵌入式微處理器控制全橋逆變輸出的SPWM脈沖頻率fKBT為15KHz，調(diào)制信號頻率為50Hz。
[0017]步驟(I):嵌入式微處理器5通過信號檢測電路模塊7獲取升壓功率電路2的輸出電壓，經(jīng)過數(shù)字PID運算后輸出兩路經(jīng)過調(diào)整后的占空比相位差始終為180°的PWM信號，輸入到功率驅(qū)動電路6中的兩組光稱隔離驅(qū)動電路的PWM信號輸入端,然后該兩組光率禹隔離驅(qū)動電路輸出驅(qū)動信號，控制升壓功率電路2工作。
[0018]步驟(2):嵌入式微處理器5通過信號反饋檢測電路7檢測到升壓功率電路2輸出的直流電壓達到350V，嵌入式微處理器開啟SPWM信號輸出給功率驅(qū)動電路6中的另外四組光耦隔離驅(qū)動電路的的PWM信號輸入端，然后該四組光耦隔離驅(qū)動電路輸出驅(qū)動信號，控制全橋逆變電路I輸出。
[0019]步驟(3):信號反饋檢測電路7檢測到全橋逆變電路I輸出正弦電壓的幅值，經(jīng)過數(shù)字PID運算后得到一個新的幅度系數(shù)值。在全橋逆變電路I輸出每個正弦波周期的起始處，將該新的幅度系數(shù)值乘以該正弦波周期中每個PWM占空比的脈沖寬度值來作為最終的脈沖寬度值?？傻玫椒葹?20Vrms的正弦電壓輸出。
【權利要求】
1.一種全數(shù)字式逆變器，包括輔助開關電源模塊、嵌入式微處理器、信號反饋檢測電路、功率管驅(qū)動電路、升壓功率電路、全橋逆變電路； 其特征在于:輔助開關電源模塊與全數(shù)字式逆變器的直流電源輸入接口相連；輔助開關電源模塊分別給嵌入式微處理器、信號反饋檢測電路和功率管驅(qū)動電路供電，信號反饋檢測電路的反饋信號輸出端與嵌入式微處理器的ADC端相連；嵌入式微處理器的PWM信號輸出端與功率管驅(qū)動電路的PWM信號輸入端相連；功率管驅(qū)動電路的升壓脈沖信號輸出端與升壓功率電路的升壓脈沖信號輸入端連接，SPWM信號輸出端與全橋逆變電路的SPWM信號輸入端相連，信號反饋檢測電路的輸入端分別與升壓功率電路和全橋逆變電路的反饋信號輸出端相連；升壓功率電路的低壓輸入端與直流電源輸入接口連接，升壓功率電路高壓輸出端與全橋逆變電路的電源輸入端連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種全數(shù)字式逆變器，其特征在于:所述的功率管驅(qū)動部分內(nèi)有個光I禹隔尚驅(qū)動電路。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種全數(shù)字式逆變器，其特征在于:所述的升壓功率電路部分內(nèi)有四個功率開關管。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種全數(shù)字式逆變器，其特征在于:所述的全橋逆變電路部分內(nèi)有四個功率開關管。
【文檔編號】H02M7/5387GK203775068SQ201420101655
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權日:2014年3月7日
【發(fā)明者】高明煜, 詹鑫鑫, 王振濤, 李蕓, 黃繼業(yè) 申請人:杭州電子科技大學