一种新型1u机架式逆变器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及不间断电源技术领域，特别是一种效率高、体积小的新型IU机架式逆变器。
【背景技术】
[0002]随着电力电子技术的发展，逆变技术已经广泛地应用于航空、航天、航海、电力、交通、通讯和新能源等领域。这些领域对逆变器的性能要求也越来越高。传统的工频机体积大、重量高、效率低、成本高，由于高频功率器件不断问世，中小功率段的UPS产品正逐步高频化。提高逆变器的开关频率可以减小滤波器的体积和重量，进而提高逆变器性能，因此高频逆变器得到了发展。但是随着应用领域对逆变器性能要求越来越高，过高的开关频率带来了逆变器高的开关损耗导致逆变器效率降低。因此高频逆变器的软开关技术得到了重视和发展。三态DPM逆变器因可以实现逆变器的软开关而不增加电路拓扑的复杂性而得到了广泛的运用。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术中逆变器所存在的缺陷和问题，提供一种新型IU机架式逆变器。
[0004]本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明的新型IU机架式逆变器，其控制芯片为MC908MR32CFUE，所述MC908MR32CFUE前级DC/DC采用推挽正激模式，后级DC/AC采用三态DPM逆变模式；前级推挽正激DC/DC主要由MOSFET、变压器Tl、整流二极管DU D2、D3、D4组成，后级三态DPM逆变桥由4个功率器件、滤波电感Lf和滤波电容Cf组成；其直流输入经前级推挽正激DC/DC变换，将不稳定的输入电压Ui变换成后级DC/AC三态DPM逆变桥所需要的高频脉冲直流电压Uhf，经过尖峰吸收回路后，后级DC/AC三态DPM逆变器再将其变换成所需要的高频调制电压Uab，经输出滤波后得到输出电压Uo0
[0005]本发明的有益效果是:与现有技术相比，本发明的新型IU机架式逆变器采用MC908MR32CFUE为控制芯片，控制芯片MC908MR32CFUE产生的SPWM经调理电路产生逆变器所须要的基准正弦Vref，Vref做为逆变器电压外环的参考，与输出电压反馈相比较后进入PI调节；电压外环的输出作为内环电流给定，检测电感电流与之比较，再由比较器的输出控制功率开关，使电感和功率开关的峰值电流直接跟随电压调节器的输出而变化。如此构成的电流、电压双闭环变换器系统瞬态性能好、稳态精度高，特别是具有内在的对功率开关电流的限流能力。逆变器拓朴结构主要包括高频逆变、高频变压器、高频整流、无功吸收支路、三态DPM逆变以及输入、输出滤波器，功率开关实现ZVS，变换效率高，具有体积小、重量轻等优点，功率可达到3KVA ;同时在半载情况下效率就可达到90%以上；结合MC908MR32CFUE应用，该款IU机架式逆变器具有完善的保护功能，比如电池过欠压保护、输出过压保护、输出欠压告警、输出短路、过温保护、无人值守等功能。
【附图说明】
[0006]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的新型IU机架式逆变器作进一步说明。
[0007]图1为本发明的新型IU机架式逆变器的拓扑结构示意图；
[0008]图2为本发明的新型IU机架式逆变器的三态DPM逆变桥的控制方框图；
[0009]图3为本发明的新型IU机架式逆变器的基准正弦调理电路图。
【具体实施方式】
[0010]如图1至图3所示，本发明的新型IU机架式逆变器采用MC908MR32CFUE为控制芯片，直流输入经前级推挽正激DC/DC变换，先将不稳定的输入电压Ui变换成后级DC/AC三态DPM逆变桥所需要的高频脉冲直流电压Uhf，经过尖峰吸收回路后，后级DC/AC三态DPM逆变器再将其变换成所需要的高频调制电压Uab，经输出滤波后得到输出电压Uo。后级DC/AC三态DPM逆变采用电压外环、电流内环的双环控制。MC908MR32CFUE产生的SPWM经调理电路产生逆变桥所须要的基准正弦Vref，Vref做为逆变器电压外环的参考，与输出电压反馈相比较后进入PI调节；电压外环的输出作为内环电流给定，检测电感电流与之比较，再由比较器的输出控制功率开关，使电感和功率开关的峰值电流直接跟随电压调节器的输出而变化。MC908MR32CFUE在每次定时中断里对逆变输出电压进行AD采样，在每个20ms里对所采样到的逆变电压进行有效值计算，将计算结果与220V进行比较，然后进行PI运算，PI运算的输出乘以正弦表，产生SPWM波，控制SPWM波形的占空比，经调理电路后产生基准正弦Vref。因此MC908MR32CFUE通过控制SPWM占空比来控制基准正弦Vref的幅值，从而控制输出电压Uo稳定在220V。
[0011]如图1所示，前级推挽正激DC/DC主要由M0SFET、变压器Tl、整流二极管Dl、D2、D3、D4组成，直流输入经S1/S2逆变，再经变压器Tl升压，经整流后产生母线脉冲波uhf;吸收回路由功率器件Sc和电容Cr组成，用于吸收变压器逼边整流桥二极管反向恢复时的电压尖峰和吸收逆变桥回馈的无功能量；三态DPM逆变桥由4个功率器件、滤波电感Lf、滤波电容Cf组成，母线脉冲电压uhf经功率器件S4、S5、S6、S7逆变成Uab’经Lf、Cf滤波成220V交流电压。
[0012]如图1和图2所示，三态DPM逆变桥率器件S4、S5、S6、S7的驱动由图二所示产生。Vref与输出电压反馈相比较后进入PI调节；电压外环的输出作为内环电流给定，检测电感电流与之比较，再由比较器的输出控制功率开关。
[0013]如图2和图3所示，Vref由MC908MR32CFUE所产生的SPWM经调理电路后产生，母线电压uhf脉冲波，为后级逆变桥功率器件S4、S5、S6、S7的零电压开通创造了条件，当uhf电压为零时，控制功率器件S4、S5、S6、S7的开通，这样功率器件S4、S5、S6、S7就工作在ZVS状态，这样就可提高逆变器的效率。结合MC908MR32CFUE对基准正弦的控制，使得输出电压不管在空载还是满载，都能稳定在220V。
[0014]综上所述可知，本发明的新型IU机架式逆变器采用MC908MR32CFUE为控制芯片，控制芯片MC908MR32CFUE产生的SPWM经调理电路产生逆变器所须要的基准正弦Vref，Vref做为逆变器电压外环的参考，与输出电压反馈相比较后进入PI调节；电压外环的输出作为内环电流给定，检测电感电流与之比较，再由比较器的输出控制功率开关，使电感和功率开关的峰值电流直接跟随电压调节器的输出而变化。如此构成的电流、电压双闭环变换器系统瞬态性能好、稳态精度高，特别是具有内在的对功率开关电流的限流能力。逆变器拓朴结构主要包括高频逆变、高频变压器、高频整流、无功吸收支路、三态DPM逆变以及输入、输出滤波器，功率开关实现ZVS，变换效率高，具有体积小、重量轻等优点，功率可达到3KVA ；同时在半载情况下效率就可达到90%以上；结合MC908MR32CFUE应用，该款IU机架式逆变器具有完善的保护功能，比如电池过欠压保护、输出过压保护、输出欠压告警、输出短路、过温保护、无人值守等功能。
[0015]根据本发明的实施例已对本发明进行了说明性而非限制性的描述，但应理解，在不脱离由权利要求所限定的相关保护范围的情况下，本领域的技术人员可以做出变更和/或修改。
【主权项】
1.一种新型IU机架式逆变器，其特征在于:其控制芯片为MC908MR32CFUE，所述MC908MR32CFUE前级DC/DC采用推挽正激模式，后级DC/AC采用三态DPM逆变模式；前级推挽正激DC/DC主要由MOSFET、变压器Tl、整流二极管Dl、D2、D3、D4组成，后级三态DPM逆变桥由4个功率器件、滤波电感Lf和滤波电容Cf组成；其直流输入经前级推挽正激DC/DC变换，将不稳定的输入电压Ui变换成后级DC/AC三态DPM逆变桥所需要的高频脉冲直流电压Uhf，经过尖峰吸收回路后，后级DC/AC三态DPM逆变器再将其变换成所需要的高频调制电压Uab,经输出滤波后得到输出电压Uo。
【专利摘要】一种新型1U机架式逆变器，其控制芯片为MC908MR32CFUE，所述MC908MR32CFUE前级DC/DC采用推挽正激模式，后级DC/AC采用三态DPM逆变模式；前级推挽正激DC/DC主要由MOSFET、变压器T1、整流二极管D1、D2、D3、D4组成，后级三态DPM逆变桥由4个功率器件、滤波电感Lf和滤波电容Cf组成；其直流输入经前级推挽正激DC/DC变换，将不稳定的输入电压Ui变换成后级DC/AC三态DPM逆变桥所需要的高频脉冲直流电压Uhf,经过尖峰吸收回路后，后级DC/AC三态DPM逆变器再将其变换成所需要的高频调制电压Uab,经输出滤波后得到输出电压Uo。该款1U机架式逆变器具有完善的保护功能，比如电池过欠压保护、输出过压保护、输出欠压告警、输出短路、过温保护、无人值守等功能。
【IPC分类】H02M7/48
【公开号】CN204615687
【申请号】CN201520324732
【发明人】陈力, 陈一逢
【申请人】厦门市爱维达电子有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月19日