全电压高频直接变换隔离型安全电源的制作方法

文档序号:27081551发布日期:2021-10-24 12:51阅读:385来源:国知局
全电压高频直接变换隔离型安全电源的制作方法

1.本发明涉及安全电源领域,尤其涉及一种全电压高频直接变换隔离型安全电源。


背景技术:

2.为了用电人员的安全,一般将输入电源采用1:1的工频变压器与市电进行隔离,这样一来,用电人员无论碰到线路的哪一根线都不会有触电的危险,因为隔离电源与大地是没有连接的。
3.众所周知,如果要将220v交流电进行安全化处理,则需要一个隔离变压器,容量越大隔离变压器体积容量也就越大,如果要将直流电源电压进行1比1隔离输出,则需要做一个dc

dc隔离变压装置,那么三角波电压,不等幅度的方波电压就无法用变压器的方式进行转换,即使能转换还是会出现失真的情况,而方波电压不再是标准的方波电压,三角波电压也变成了不是三角波电压。并且现有的要进行安全电气隔离电路相当复杂,成本较高。
4.另外,目前技术上面对交流电进行隔离的方式是单纯的采用交流工频变压器的方式,对于直流电压或脉冲直流电压则多数采用高频变压器的方式,对于交流方波或是三角波电压则多数采用逆变的方式,并且都有不管是工频还是高频都会产生相位差。


技术实现要素:

5.本技术提供了一种全电压高频直接变换隔离型安全电源,用以解决现有的工频变压器体积大、成本高、转换效率低、损耗大、发热量大的技术问题。
6.本技术第一方面提供了一种全电压高频直接变换隔离型安全电源,包括:高频变压转换装置、驱动装置及同步信号发生装置,所述高频变压转换装置包括依次连接的前级igbt开关组、高频变压器及后级igbt开关组,并且所述前级igbt开关组的输入端用于输入直流或交流电源,所述后级igbt开关组用于输出经所述高频变压器变换后的直流或交流电源;所述驱动装置包括信号驱动模组及驱动控制电路,所述信号驱动模组的驱动控制端分别与所述前级igbt开关组、所述高频变压器和所述后级igbt开关组电连接,所述信号驱动模组与所述驱动控制电路电连接;所述同步信号发生装置包括同步基波电路、同步载波电路及同步还原电路,所述同步基波电路的输入端用于输入直流或交流电源,所述同步基波电路的输出端分别与所述信号驱动模组和所述同步载波电路电连接,所述同步载波电路根据所述驱动控制电路的控制信号和所述同步基波电路的方波信号向所述信号驱动模组输入变换后的载波信号,所述同步还原电路根据所述驱动控制电路的控制信号向所述信号驱动模组输入还原的信号。
7.可选地,所述驱动控制电路包括移相驱动模块及pwm控制模块,所述移相驱动模块分别与所述同步基波电路、所述同步载波电路和所述同步还原电路电连接,所述pwm控制模块与所述移相驱动模块电连接。
8.可选地,所述安全电源还包括前级lc滤波器及后级lc滤波器,所述前级lc滤波器
与所述前级igbt开关组的输入端连接,所述后级lc滤波器与所述后级igbt开关组的输出端连接。
9.可选地,所述同步基波电路包括欠压单元、分压单元、输入信号调制单元及同步方波调制单元,所述欠压单元用于接入直流或交流电源,所述欠压单元的输出端的电压经过所述分压单元分压后输入至所述输入信号调制单元中,所述输入信号调制单元向所述同步方波调制单元输出高低电平信号,所述同步方波调制单元根据所述输入信号调制单元输出的高低电平信号输出方波信号。
10.可选地,所述输入信号调制单元包括正半周调制器及负半周调制器,所述正半周调制器的输入端分别与所述分压单元及电源输入端的一端电连接,所述正半周调制器的输出端与所述同步方波调制单元的一输入端电连接,所述负半周调制器的输入端分别与所述分压单元及电源输入端的另一端电连接,所述负半周调制器的输出端与所述同步方波调制单元的另一输入端电连接。
11.可选地,所述同步方波调制单元包括正半周光耦开关模块、负半周光耦开关模块、及互锁支路,所述正半周光耦开关模块根据所述输入信号调制单元的电平信号输出正半周方波信号,所述负半周光耦开关模块根据所述输入信号调制单元的电平信号输出负半周方波信号,所述互锁支路分别与所述正半周光耦开关模块和所述负半周光耦开关模块的输出端电连接。
12.可选地,所述同步载波电路包括前级正半周载波调制单元及前级负半周载波调制单元,所述前级正半周基波调制单元根据所述驱动控制电路的控制信号和所述同步基波电路的方波信号向所述信号驱动模组输入变换后的正半周载波信号,所述前级负半周载波调制单元根据所述驱动控制电路的控制信号和所述同步基波电路的方波信号向所述信号驱动模组输入变换后的正半周载波信号。
13.可选地,所述同步还原电路包括正半周驱动支路及负半周驱动支路,所述正半周驱动支路的输入端与所述移相驱动模块的两个移相信号输出端电连接,所述正半周驱动支路的输出端向所述信号驱动模组输入还原后的正信号,所述负半周驱动支路的输入端与所述移相驱动模块的另外两个移相信号输出端电连接,所述负半周驱动支路的输出端向所述信号驱动模组输入还原后的负信号。
14.可选地,所述安全电源还包括输入继电器及输出继电器,所述输入继电器用于连接在电源输入端及所述前级igbt开关组之间,所述输出继电器用于连接在电源输出端及所述后级igbt开关组之间。
15.可选地,所述安全电源还包括输入电压检测器、输出电压检测器、温度检测器及无线传输模块,所述输入电压检测器的输入端与所述输入继电器的输出端电连接,所述输出电压检测器的输入端与所述输出继电器的输入端电连接,所述温度检测器的检测端分别与所述前级igbt开关组、高频变压器及后级igbt开关组电连接,所述驱动控制电路分别与所述输入电压检测器、输出电压检测器、温度检测器的输出端和所述无线传输模块电连接。
16.从以上技术方案可以看出,本技术具有以下优点:1、本技术中提供的一种全电压高频直接变换隔离型安全电源,通过设置高频变压转换装置、驱动装置及同步信号发生装置,可以解决现有的工频变压器体积大、成本高、转换效率低、损耗大、发热量大的问题,可以直接进行高压的高频变换,达到效率高、损耗小,
发热量小的效果。
17.2、本发明的安全电源的高频变换方式可以针对任何电压,以同步的方式进行调制还原,可以有效地降低了成本和变压器的体积。
18.3、本发明通过设置前级igbt开关组、高频变压器及后级igbt开关组,可以使得igbt组成双向开关的输入电源电压拆解成四象限,再经过高频变压器最后还原成最初输入电源电压。
19.4、本发明通过设置前级igbt开关组及后级igbt开关组,使得该安全电源可以工作在交流、直流状态以及不对称的差分电压中,进一步解决了工频变压器的体积大、损耗高、发热大的问题,又可以实现直接进行等效隔离的目的,而且本发明可以自由的进行脉宽控制采用pwm移相方式可闭环稳压,在电压波动大的情况下也能正常的输出标准稳定的电压。
20.5、本发明还通过设置前级lc滤波器及后级lc滤波器,可以实现对波形修正,在正弦波不标准时,驱动控制电路可实时跟随着电网波形对输出电压的波形进行修正。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
22.图1为本发明一实施方式的全电压高频直接变换隔离型安全电源的原理框图;图2为图1所示的高频变压转换装置的电路图;图3为图2所示的前级igbt开关组的电路图;图4为图3所示的前级igbt开关组的开关导通状态图,其中该导通状态为电源电压输入为正半周时的四个不同状态的图;图5为图4所示的电源电压由1象限调制成2个象限的波形图;图6为图2所示的另一实施方式的前级igbt开关组的电路图;图7为图6所示的前级igbt开关组的开关导通状态图,其中该导通状态为电源电压输入为负半周时的四个不同状态的图;图8为图7所示的电源电压由2象限调制成4个象限的波形图;图9为图2所示的后级igbt开关组的电路图;图10为图9所示的后级igbt开关组的开关导通状态图,其中该导通状态为高频变压器次级脉冲电压信号的四个不同状态的图;图11为图10所示的高频变压器的输出由2象限还原成1个象限的波形图;图12为图9所示的后级igbt开关组的开关导通状态图,其中该导通状态为高频变压器次级脉冲电压信号的另外四个不同状态的图;图13为图12所示的高频变压器的输出由4象限还原成2个象限的波形图;图14为输出电压经过低通道lc滤波器后得到正弦波电压。
23.图15为图1所示的同步基波电路的电路图;图16为交流电压信号(a)、方波电压信号(b)及三角波电压信号(c)被同步基波电路调制成方波信号的波形图;
图17为图1所示的一实施方式的前级正半周载波调制单元的电路图;图18为图1所示的另一实施方式的前级正半周载波调制单元的电路图;图19为图1所示的一实施方式的前级负半周载波调制单元的电路图;图20为图1所示的另一实施方式的前级负半周载波调制单元的电路图;图21为图1所示的驱动控制电路的移相驱动模块的电路图;图22为图21所示的移相驱动模块的驱动波形图;图23为图1所示的同步还原电路的电路图;图24为图1所示的同步还原电路输出的波形图;图25为第一部分的驱动控制电路的pwm控制模块的电路图;图26为第二部分的驱动控制电路的pwm控制模块的电路图;图27为第三部分的驱动控制电路的pwm控制模块的电路图。
具体实施方式
24.本技术实施例公开了提供了一种全电压高频直接变换隔离型安全电源,用以解决现有的工频变压器体积大、成本高、转换效率低、损耗大、发热量大的技术问题。
25.本发明为一种能将各种电压源进行隔离还原的一种电源装置,这种装置可以运用于需要进行隔离的电气场所,如交流

交流隔离电源、直流

直流隔离电源、方波

方波隔离电源。特别适用于作为低压配电系统的隔离型安全电源,克服了工频变压器体积大、重量重、造价高等缺点。采用igbt高频开关式处理便使得变压器体积缩小到工频变压器的十分之几,结构简单,运行时间长。无工频噪音造价低等优点,在广大的需要隔离电源的地方都可以使用,前输入后输出都带有lc滤波能过滤掉设备的谐波结电网的干扰。
26.基于现有的技术问题,采用一种高频同步还原的方式来解决交流、直流、直流脉冲、方波、三角波等多种电压的隔离型安全电源代替原来的方式是一种非常不错的选择。利用高频载波方式将交流电压或是直流电压分拆开成高频电压信号,再经过同步调制还原的方式将输入的电源电压同步还原出来。
27.一实施方式中,请参阅图1,一种全电压高频直接变换隔离型安全电源,包括:高频变压转换装置、驱动装置及同步信号发生装置,需要说明的是,所述高频变压转换装置用于实现高频电压的转换;所述驱动装置用于驱动整个安全电源的工作;所述同步信号发生装置用于实现同步基波、方波和载波信号的变换以及还原信号的转换。
28.请参阅图1和图2,所述高频变压转换装置包括依次连接的前级igbt开关组110、高频变压器120及后级igbt开关组130,并且所述前级igbt开关组的输入端用于输入直流或交流电源,所述后级igbt开关组用于输出经所述高频变压器变换后的直流或交流电源。需要说明的是,所述前级igbt开关组110用于作为开关驱动高频变压器原边的工作;所述高频变压器120用于实现高频电压的变换;所述后级igbt开关组130用于输出变换后的高频电压。
29.请参阅图1和图2,所述安全电源还包括前级lc滤波器410及后级lc滤波器420,所述前级lc滤波器与所述前级igbt开关组的输入端连接,所述后级lc滤波器与所述后级igbt开关组的输出端连接。需要说明的是,所述前级lc滤波器410用于对输入的电源电压进行滤波;所述后级lc滤波器420用于对输出的电压进行滤波。
30.请参阅图1,所述同步信号发生装置包括同步基波电路310、同步载波电路320及同
步还原电路330,所述同步基波电路的输入端用于输入直流或交流电源,所述同步基波电路的输出端分别与所述信号驱动模组和所述同步载波电路电连接,所述同步载波电路根据所述驱动控制电路的控制信号和所述同步基波电路的方波信号向所述信号驱动模组输入变换后的载波信号,所述同步还原电路根据所述驱动控制电路的控制信号向所述信号驱动模组输入还原的信号。所述同步基波电路310用于将输入的电源电压转为同步方波信号,并且通过信号驱动模组210输入至对应的前级igbt开关组中,所述同步载波电路320则根据同步基波电路310的方波信号以及驱动控制电路220的pwm信号,将方波信号转为载波信号输入至对应的前级igbt开关组中,所述同步还原电路330则根据驱动控制电路220的pwm信号将对应的还原后的正负信号通过信号驱动模组210输入至对应的后级igbt开关组中。
31.请参阅图1,所述驱动装置包括信号驱动模组210及驱动控制电路220,所述信号驱动模组的驱动控制端分别与所述前级igbt开关组、所述高频变压器和所述后级igbt开关组电连接,所述信号驱动模组与所述驱动控制电路电连接。需要说明的是,所述信号驱动模组210用于将同步基波电路310的方波信号和所述同步载波电路320的载波信号直接传送至对应的前级igbt开关组的开关中,并且还将同步还原电路330的还原信号直接传送至对应的后级igbt开关组的开关中;所述驱动控制电路220则用于驱动安全电源中的各部件的工作。
32.在本实施例中,所述信号驱动模组210为现有技术,具体的设置可以参考现有的驱动模块怎么实现信号的对应传送。
33.请参阅图1,所述驱动控制电路220包括移相驱动模块221及pwm控制模块222,所述移相驱动模块分别与所述同步基波电路、所述同步载波电路和所述同步还原电路电连接,所述pwm控制模块与所述移相驱动模块电连接。需要说明的是,所述移相驱动模块221用于控制同步载波电路的工作;所述pwm控制模块222用于控制整个安全电源的工作。
34.请参阅图1,所述安全电源还包括输入电压检测器510、输出电压检测器520、温度检测器530及无线传输模块540,所述输入电压检测器的输入端与所述输入继电器的输出端电连接,所述输出电压检测器的输入端与所述输出继电器的输入端电连接,所述温度检测器的检测端分别与所述前级igbt开关组、高频变压器及后级igbt开关组电连接,所述驱动控制电路分别与所述输入电压检测器、输出电压检测器、温度检测器的输出端和所述无线传输模块电连接。需要说明的是,所述输入电压检测器510用于对输入电压进行检测,实时传送至pwm控制模块222;所述输出电压检测器520用于对输出电压进行检测;所述温度检测器530用于感应前级igbt开关组、高频变压器及后级igbt开关组的温度;所述无线传输模块540用于连接pmw控制模块,并且将相关数据发送至外部的监控设备中,或者接收来自外部无线设备的控制信号。在本实施例中,所述无线传输模块540为dtu模块,当然能够实现无线传输的其他模块也可以根据实际需求进行选择。
35.请参阅图1,所述安全电源还包括输入继电器610及输出继电器620,所述输入继电器用于连接在电源输入端及所述前级igbt开关组之间,所述输出继电器用于连接在电源输出端及所述后级igbt开关组之间。需要说明的是,所述输入继电器610用于作为电源输出端的总开关;所述输出继电器620则用于作为安全电源输出端的总开关。
36.请参阅图3,ac/dc电源经前级lc滤波器的电感l1及电容c1滤波后送入前级igbt开关组,由于igbt开关组是共射极联结组成的双向电子开关,电源输入都是接在igbt的集电极端,所以不管是交流还是直流在igbt开关组没有驱动信号时电流是无法进入到变压器t1
的原边的。
37.以下以ac交流输入电源为例。当电源输入的是ac交流电源时,同步基波电路检测输入电源电压为正负半波,并将正负半周拆解成方波同步信号。其频率相位与输入电源一致。
38.当输入电压为正半周时,同步基波电路将同步基波送入igbt开关组的k2、k4、k6、k8的开关中。此时igbt开关组的k2、k4、k6、k8的开关导通,电压为上正下负,igbt开关组的k2、k4、k6、k8开关导通相当于一条导线,igbt开关组的k1、k3、k5、k7开关送入经驱动控制电路的移相驱动模块调制的载波信号,即同步载波电路输出的载波信号,组成全桥移相软开关电路。
39.请参阅图4(a),当igbt开关组的k1、k7开关导通时,高频变压器原边电压为上正下负。请参阅图4(b),而当k1断开,k5导通时,此时电路进入零电压开关状态(zvs状态),实现软开关效果。请参阅图4(c),当电源电压由1象限拆解成为2象限,此时k7断开,k3导通,变压器由原来的上正下负改变成为下正上负。请参阅图4(d),而当k5断开,k1接通时,再次进入zvs状态。
40.请参阅图5,输入电源的正半周电压由1象限调制成2个象限的高频交流脉冲电压送往高频变压器的初级,此时高频变压器初级线圈上面的电压波形。
41.请参阅图6,当电源电压输入为负半周时,同步信号反转并将基波驱动同步方波信号送入igbt开关组的k1、k3、k5、k7开关中。此时igbt开关组的k1、k3、k5、k7开关相当于导线,并且由igbt开关组的k2、k4、k6、k8开关进行全桥移相pwm调节,此时电路电压为下正上负。
42.请参阅图7(a),当k2,k8的开关导通时变压器为上负下正,电流的方向如图所示。
43.请参阅图7(b),当k8开关关闭,k2,k4开关导通时,则高频变压器进入zvs状态。
44.请参阅图7(c),当k2开关关闭,k4,k6开关导通时,高频变压器电压方向为上正下负。
45.请参阅图7(d),当k4开关关闭,k6,k8开关导通时,高频变压器再次进入zvs状态。
46.电源电压输入后依次循环,此时电路将2象限的交流电压拆分成高频4象限脉冲电压,在高频变压器原边得到的电压波形如图8所示。
47.请参阅图9,同步还原电路同样也是采用igbt组成的双向电子开关,以h桥式联结方式,但与传统的开关方式不同,传统的开关方式采用导通方式,而同步还原电路采用相反的关断方式,igbt开关组k11、k12、k17、k18为一组同步开关,igbt开关组k13、k14、k15、k16为另一组同步开关。两组开关交替工作,当高频变压器没有能量的情况下同步还原电路的四组开关均为开通状态。
48.当高频变压器次级脉冲电压信号为上正下负时,igbt开关组k13、k14、k15、k16开关同时关闭,电流从开关k11、k12流向开关k17、k18,如图10(a)所示。
49.当高频变压器进入zvs状态的时候,igbt开关组的k11、k12、k13、k14、k15、k16、k17、k18同时导通进入零电压切换,同时给lc滤波通道提供续流回路,如图10(b)所示。
50.当高频变压器次级输出电压为上负下正时,igbt开关组的k11、k12、k17、k18关闭,同时开关k13、k14、k15、k16维持导通,电流方向由k16、k15流向k14、k13,电源换向lc滤波电容电压依然为上正下负,如图10(c)所示.
当高频变压器进入zvs状态的时候,igbt开关组的k11、k12、k13、k14、k15、k16、k17、k18同时导通进入零电压切换,igbt开关组的k11、k12、k13、k14同时给lc滤波通道提供续流回路,如图10(d)所示。
51.此时,高频变压器输出的2象限脉冲电压被还原成1象限等宽不等幅的脉冲电压,电感l2上面的电压波形如图11所示。
52.当电源电压为负半波时,高频变压器次级脉冲电压信号为下正上负时,igbt开关组的k13、k14、k15、k16同时关闭,电流从开关k17、开关k18流向开关k11、开关k12,lc滤波电容电压为上负下正,如图12(a)所示。
53.当高频变压器进入zvs状态的时候,igbt开关组的k11、k12、k13、k14、k15、k16、k17、k18同时导通进入零电压切换,同时给lc滤波通道提供续流回路,如图12(b)所示。
54.当高频变压器次级输出电压为下负上正时,igbt开关组的k11、k12、k17、k18关闭,同时igbt开关组的k13、k14、k15、k16维持导通,电流方向由开关k13、开关k14流向开关k15、开关k16,电源换向lc滤波电容电压依然为上负下正,如图12(c)所示。
55.当高频变压器进入zvs状态的时候,igbt开关组的k11、k12、k13、k14、k15、k16、k17、k18同时导通进入零电压切换,igbt开关组的k11、k12、k13、k14同时给lc滤波通道提供续流回路,如图12(d)所示。
56.此时高频变压器输出的4象限脉冲电压被还原成2象限等宽不等幅的脉冲电压,电感l2上面的电压波形如图13所示。输出交流脉冲电压经过低通道lc滤波器后得到正弦波电压,如图14所示。
57.具体地,所述同步基波电路包括欠压单元、分压单元、输入信号调制单元及同步方波调制单元,所述欠压单元用于接入直流或交流电源,所述欠压单元的输出端的电压经过所述分压单元分压后输入至所述输入信号调制单元中,所述输入信号调制单元向所述同步方波调制单元输出高低电平信号,所述同步方波调制单元根据所述输入信号调制单元输出的高低电平信号输出方波信号。
58.进一步地,所述输入信号调制单元包括正半周调制器及负半周调制器,所述正半周调制器的输入端分别与所述分压单元及电源输入端的一端电连接,所述正半周调制器的输出端与所述同步方波调制单元的一输入端电连接,所述负半周调制器的输入端分别与所述分压单元及电源输入端的另一端电连接,所述负半周调制器的输出端与所述同步方波调制单元的另一输入端电连接。
59.需要说明的是,所述同步方波调制单元包括正半周光耦开关模块、负半周光耦开关模块、及互锁支路,所述正半周光耦开关模块根据所述输入信号调制单元的电平信号输出正半周方波信号,所述负半周光耦开关模块根据所述输入信号调制单元的电平信号输出负半周方波信号,所述互锁支路分别与所述正半周光耦开关模块和所述负半周光耦开关模块的输出端电连接。
60.工作时:请参阅图15,当市电从同步信号j23输入端输入后经电阻r295,芯片u24送入欠压供电电路,当电压低于120v时光耦u25不工作,u22开关管截止,当电压高于120v时u22导通此时+5v

s电源流向+5v

f给同步电路供电,电阻r292与电阻r299组成分压电路,其输出分压后的电压给u28比较器做为比较电压,+bj电压为0.45v,当电压为正半周时l大于n,+vl大于0.45v时u28a比较器送出高电平至三极管q99,光耦u29工作,此时正半周电压信
号生成正方波信号经三极管q96输出。
61.当电压为负半周时n大于l,此时+vl小于+bj,u28a比机器关闭。+vn大于+bj,u28b比较器工作,三极管q100导通,光耦u31给出信号三极管q97工作输入负半周方波信号。其中,电阻r45、电阻r46、三极管q25、三极管q26、电阻r64、电阻r47、三极管q27、三极管q28、电阻r65组成互锁电路,正负同步方波信号在同一时间只有一组能工作,必免后面驱动电路同时导通。而驱动波形如图16(a)、16(b)、16(c)所示。
62.具体地,所述同步载波电路包括前级正半周载波调制单元及前级负半周载波调制单元,所述前级正半周基波调制单元根据所述驱动控制电路的控制信号和所述同步基波电路的方波信号向所述信号驱动模组输入变换后的正半周载波信号,所述前级负半周载波调制单元根据所述驱动控制电路的控制信号和所述同步基波电路的方波信号向所述信号驱动模组输入变换后的正半周载波信号。
63.工作时:请参阅图17和图18,当输入电源电压为正半周时+pwm给n2、n4、n6、n8提供基波驱动信号,此时频率与输入电源频率相同,同时+pwm给门电路u5a、u5b、u5c、u5d提供基波驱动信号,pwma、pwmb、pwmc、pwmd为高频移相信号,+pwm给u5a、u5b、u5c、u5d门电路提供基波信号后,此时基波变为载波pwma、pwmb、pwmc、pwmd移相信号被调制后经推换三极管q1、三极管q5、三极管q7、三极管q13、三极管q11、三极管q19、三极管q14、三极管q21输出送至n1、n3、n5、n7。此时n2、n4、n6、n8为基波、n1、n3、n5、n7为调制载波。
64.其中,电容c50、电容c54、电容c59、电容c58为上升沿延时电容,二极管d71、二极管d89、二极管d78、二极管d94为下降沿快速放电二极管。
65.请参阅图19和图20,当输入电源电压为负半周时

pwm给n1、n3、n5、n7提供基波驱动信号,此时频率与输入电源频率相同,同时

pwm给门电路u6a、u6b、u6c、u6d提供基波驱动信号,pwma、pwmb、pwmc、pwmd为高频移相信号,

pwm给u6a、u6b、u6c、u6d门电路提供基波信号后,此时基波变为载波pwma、pwmb、pwmc、pwmd移相信号被调制后经推换三极管q6、三极管q9、三极管q8、三极管q16、三极管q12、三极管q20、三极管q15、三极管q22输出送至n2、n4、n6、n8。此时n1、n3、n5、n7为基波,n2、n4、n6、n8为调制载波。
66.请参阅图21,移相驱动工作原理:采用ati公司的全桥移相芯片做为主控芯片,由电容c48、电阻r303组成rc振荡电路给主控芯片提供时钟,电阻r290为手动移相角控制电位器,pulse_w为稳压与波形调整输入端控制输出电压与波形失真度,电容c46为软启动电容,disb为dsp开机控制脚,pwma、pwmb、pwmc、pwmd为移相信号输出。并且,请参阅驱动波形,如图22所示:具体地,所述同步还原电路包括正半周驱动支路及负半周驱动支路,所述正半周驱动支路的输入端与所述移相驱动模块的两个移相信号输出端电连接,所述正半周驱动支路的输出端向所述信号驱动模组输入还原后的正信号,所述负半周驱动支路的输入端与所述移相驱动模块的另外两个移相信号输出端电连接,所述负半周驱动支路的输出端向所述信号驱动模组输入还原后的负信号。
67.请参阅图23,正半周模式当变压器次级电源为正上时pwma、pwmd超前臂导通时门电路u4a关闭输出,a+关闭输出信号h1、h2、h7、h8关闭输出,电流从u4b经h3、h4、h5、h6输出,此时还原电路输出为正信号,正半周模式当变压器次级电源为下正时pwma、pwmd超前臂关闭时门电路u4a导通
输出,a+导通输出信号h1、h2、h7、h8导通输出,电流从u4a经h1、h2、h7、h8输出,h3、h4、h5、h6关闭输出,此时还原电路输出依旧为正信号。
68.负半周模式当变压器次级电源为负上时pwma、pwmd超前臂导通时门电路u4a关闭输出,a+关闭输出信号h1、h2、h7、h8关闭输出,电流从u4b经h3、h4、h5、h6输出,此时还原电路输出为负信号,正半周模式当变压器次级电源为下负时pwma、pwmd超前臂关闭时门电路u4a导通输出,a+导通输出信号h1、h2、h7、h8导通输出,电流从u4a经h1、h2、h7、h8输出,h3、h4、h5、h6关闭输出,此时还原电路输出依旧为负信号。并且请参阅波形图,如图24所示。在前级时pwm signal为开通信号,在后级还原时pwm signal为关断信号。
69.请参阅图25、图26和图27,pwm控制模块负责各方面协调操作,其内容包含风机、继电器、温度、烟感、计量采集、ad/da、di/do警报通讯等。并将机器内部数据采集完成后送给dtu发送给大数据平台,同时pwm控制模块对波形失真度进行采集,对于电源失真点进行数据分析,实时调整移相角对波形进行修正。
70.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。
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