一种UPS电源控制电路的制作方法

文档序号:28698033发布日期:2022-01-29 12:43阅读:243来源:国知局
一种UPS电源控制电路的制作方法
一种ups电源控制电路
技术领域
1.本实用新型涉及ups电源技术领域,特别涉及一种ups电源控制电路。


背景技术:

2.现有的功率在1kva至5kva的ups电源控制板,其一般都会利用全桥双向逆变器进行逆变过程,其中,会通过变压器作为电隔离元件进行后端输出。但是利用变压器作为后端输出的方案,容易出现变压器振动,继而使得变压器存在噪音,影响使用。


技术实现要素:

3.本实用新型的目的是提供一种ups电源控制电路,以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题,至少提供一种有益的选择或创造条件。
4.本实用新型解决其技术问题的解决方案是:提供一种ups电源控制电路,包括:控制模块、全桥双向逆变器、储蓄电池、第一采样节点、第二采样节点、逆变波形中点检测电路、变压器、驱动模块、第一逆变输出节点和第二逆变输出节点;
5.所述储蓄电池与全桥双向逆变器的输出接口连接,所述全桥双向逆变器的第一输出端通过第一采样节点与变压器的原边侧的一端连接;
6.所述全桥双向逆变器的第二输出端通过第二采样节点与变压器的原边侧的另一端连接;所述变压器的副边侧的一端与第一逆变输出节点连接,所述变压器的副边侧的另一端与第二逆变输出节点连接;
7.所述控制模块分别与逆变波形中点检测电路和全桥双向逆变器连接;
8.所述逆变波形中点检测电路用于采集第一采样节点和第二采样节点输出的逆变spwm波信息,并根据所述逆变spwm波信息输出中点信息,所述控制模块根据所述中点信息调整spwm波控制信号以控制驱动模块来控制全桥双向逆变器。
9.进一步,所述逆变波形中点检测电路包括:差分放大电路、积分电路和比较电路,所述差分放大电路用于接收第一采样节点和第二采样节点输出的逆变spwm波信息,并将所述逆变spwm波信息进行差分放大后传递给积分电路,所述积分电路将所述逆变spwm波信息进行积分后输出到比较电路,所述比较电路将逆变spwm波信息与预先设定的电压阈值进行比较得到中点信息后并输出到控制模块。
10.进一步,所述差分放大电路包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第五十八电阻、可变电阻、第六十电阻和第一运算放大器;
11.所述积分电路包括:第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第四电容、第五电容和第二运算放大器;
12.所述比较电路包括: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、第三运算放大器和第四运算放大器;
13.所述第一电阻的一端与第一采样节点连接,所述第一电阻的另一端分别与第一电
容的一端、第二电阻的一端和第三电阻的一端连接,所述第三电阻的另一端与第一运算放大器的同相输入端连接,所述第四电阻的一端与第二采样节点连接,所述第四电阻的另一端分别与第二电容的一端、第五电阻的一端和第六电阻的一端连接,所述第六电阻的另一端分别与第一运算放大器的反相输入端、第七电阻的一端和第三电容的一端连接,所述第一运算放大器的输出端分别与第七电阻的另一端、第三电容的另一端和第八电阻的一端连接,所述第二电阻的另一端分别与第五十八电阻的一端和可变电阻的第一定端连接,所述可变电阻的第二定端分别与第五电阻的另一端和第六十电阻的一端连接,所述第五十八电阻的另一端、可变电阻的动端和第六十电阻的另一端分别对地连接;
14.所述第八电阻的另一端分别与第二运算放大器的反相输入端、第九电阻的一端和第四电容的一端连接,所述第二运算放大器的输出端分别与第九电阻的另一端、第四电容的另一端和第十电阻的一端连接,所述第十电阻的另一端分别与第十一电阻的一端、第五电容的一端、第三运算放大器的反相输入端和第四运算放大器的反相输入端连接;
15.所述第十二电阻的一端分别与第十三电阻的一端和第三运算放大器的同相输入端连接;所述第十三电阻的另一端分别与第十四电阻的一端和第四运算放大器的同相输入端连接;所述第三运算放大器的输出端分别与第十五电阻的一端和控制模块的第一输入端连接;所述第四运算放大器的输出端分别与第十六电阻的一端和第十七电阻的一端连接,所述第十七电阻的另一端与控制模块的第二输入端连接;所述第十一电阻的另一端、第十二电阻的另一端、第十五电阻的另一端和第十六电阻的另一端分别与电源端连接;所述第二运算放大器的同相输入端、第五电容的另一端和第十四电阻的另一端分别对地连接。
16.进一步,本控制电路还包括:第一控制节点、第二控制节点、第三控制节点和第四控制节点;
17.所述全桥双向逆变器包括:第一功率管、第二功率管、第三功率管和第四功率管,所述第一功率管的漏极分别与储蓄电池的正极和第二功率管的漏极连接,所述第一功率管的源极分别与第三功率管的漏极和变压器的原边侧的一端连接;
18.所述第二功率管的源极分别与第四功率管的漏极和变压器的原边侧的另一端连接;
19.所述第一功率管的栅极通过第一控制节点与驱动模块连接,所述第二功率管的栅极通过第二控制节点与驱动模块连接,所述第三功率管的栅极通过第三控制节点与驱动模块连接,所述第四功率管的栅极通过第四控制节点与驱动模块连接。
20.进一步,所述驱动模块包括:第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第三十一电阻、第三十二电阻、第三十三电阻、第三十四电阻、第三十五电阻、第三十六电阻、第三十七电阻、第三十八电阻、第三十九电阻、第四十电阻、第四十一电阻、第四十二电阻、第四十三电阻、第四十四电阻、第四十五电阻、第四十六电阻、第四十七电阻、第四十八电阻、第四十九电阻、第五十电阻、第五十一电阻、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第七三极管、第八三极管、第九三极管、第十三极管、第十一三极管、第十二三极管、第十三三极管、第十四三极管、第十五
三极管和第十六三极管;
21.所述第一控制节点与第一功率管的栅极连接,所述第二控制节点与第二功率管的栅极连接,所述第三控制节点与第三功率管的栅极连接,所述第四控制节点与第四功率管的栅极连接;
22.所述第一控制节点分别与第二十电阻和第二十一电阻的一端连接,所述第二十电阻的另一端与第一三极管的发射极连接,所述第一三极管的集电极分别与第二十六电阻的一端、第十八电阻的一端、第六电容的一端和第一二极管的阴极连接;
23.所述第一三极管的基极分别与第二十二电阻的一端、第四二极管的阴极、第二三极管的基极和第二十四电阻的一端连接;所述第二十一电阻的另一端与第二三极管的发射极连接,所述第二三极管的集电极分别与第七电容的一端、第一稳压二极管的阳极和第六电容的另一端连接;所述第七电容的另一端分别与第一稳压二极管的阴极、第十八电阻的另一端和第一采样节点连接;
24.所述第二十四电阻的另一端与第三三极管的集电极连接,所述第三三极管的基极与第二十五电阻的一端连接,所述第二十五电阻的另一端分别与第三控制节点、第四十电阻的一端和第四十一电阻的一端连接;
25.所述第二十二电阻的另一端分别与第二十六电阻的另一端、第二十三电阻的一端和第四三极管的集电极连接;所述二十三电阻的另一端与第四二极管的阳极连接;所述第四三极管的基极与第二十七电阻的一端连接,所述第二十七电阻的另一端分别与第二十八电阻的一端和第九三极管的集电极连接,所述第九三极管的基极与第四十四电阻的一端连接,所述第四十四电阻的另一端分别与第四十二电阻的一端、控制模块的第一控制端和第四十三电阻的一端连接,所述第四十二电阻的另一端与第十一三极管的基极连接,所述第十一三极管的集电极分别与第三十九电阻的一端、第十二三极管的基极和第十三三极管的基极连接,所述第十二三极管的集电极与第十电容的一端连接,所述第十二三极管的发射极与第四十电阻的另一端连接,所述第四十一电阻的另一端与第十三三极管的发射极连接;
26.所述第二十八电阻的另一端分别与控制模块的第四控制端、第三十电阻的一端和第二十九电阻的一端连接,所述第二十九电阻的另一端分别与第三十一电阻的一端和第十三极管的集电极连接;所述第三十一电阻的另一端与第五三极管的基极连接,所述第五三极管的集电极分别与第三十四电阻的一端、第三十二电阻的一端和第三十三电阻的一端连接,所述第三十四电阻的另一端与第三二极管的阳极连接,所述第三二极管的阴极分别与第三十三电阻的另一端、第六三极管的基极、第七三极管的基极和第三十七电阻的一端连接,所述第三十七电阻的另一端与第八三极管的集电极连接,所述第八三极管的基极与第三十八电阻的一端连接,所述第三十八电阻的另一端与第四控制节点连接;
27.所述第六三极管的集电极分别与第三十二电阻的另一端、第二二极管的阴极、第八电容的一端和第十九电阻的一端连接,所述第六三极管的发射极与第三十五电阻的一端连接,所述第七三极管的发射极与第三十六电阻的一端连接,所述第三十六电阻的另一端分别与第三十五的电阻的另一端和第二控制节点连接,所述第七三极管的集电极与第八电容的另一端、第二稳压二极管的阳极和第九电容的一端连接;所述第九电容的另一端分别与第十九电阻的另一端、第二稳压二极管的阴极和第二采样节点连接;
28.所述第十三极管的基极与第四十七电阻的一端连接,所述第十三极管的发射极与第四十五电阻的一端连接,所述第四十五电阻的另一端分别与第四十三电阻的另一端、控制模块的第二控制端和第四十六电阻的一端连接;所述第四十六电阻的另一端分别与控制模块的第三控制端、第四十七电阻的另一端和第四十八电阻的一端连接,所述第四十八电阻的另一端与第十四三极管的基极连接,所述第十四三极管的集电极分别与第四十九电阻的一端、第十五三极管的基极和第十六三极管的基极连接,所述第十五三极管的集电极与第十一电容的一端连接,所述第十五三极管的发射极与第五十电阻的一端连接,所述第五十电阻的另一端分别与第五十一电阻的一端和第四控制节点连接;
29.所述第一二极管的阳极、第二二极管的阳极、第三十电阻的另一端、第三十九电阻的另一端、第十二三极管的集电极、第九三极管的发射极、第十三极管的发射极、第四十九电阻的另一端和第十五三极管的集电极分别与电源端连接;
30.所述第三三极管的发射极、第四三极管的发射极、第五三极管的发射极、第八三极管的发射极、第十一三极管的发射极、第十三三极管集电极、第十四三极管的发射极和第十六三极管的集电极分别对地连接。
31.进一步,本控制电路还包括逆变驱动保护电路,所述逆变驱动保护电路包括:第五十二电阻、第五十三电阻、第五十六电阻、第六十一电阻、第六十二电阻、第十二电容、第五运算放大器、第六运算放大器、第十七三极管、第十八三极管、第十九三极管、第二十三极管、第二十一三极管、第二十二三极管、第一锁定节点、第二锁定节点、第三锁定节点和第四锁定节点;
32.所述第五十二电阻的一端分别与第五运算放大器的同相输入端、第五十三电阻的一端和第二十一三极管的发射极连接,所述第五十三电阻的另一端分别与第二十二三极管的集电极、第六运算放大器的反相输入端和第六十一电阻的一端连接,所述第二十二三极管的基极分别与第二十一三极管的基极和第十二电容的一端连接,所述第六十一电阻的另一端对地连接,所述第五十二电阻的另一端与电源端连接,所述第二十一三极管的集电极与反相电源端连接,所述第二十二三极管的发射极与电源端连接,所述反相电源端与电源端的电压值相同极性相反;
33.所述第五运算放大器的输出端分别与第五十六电阻的一端、第十二电容的另一端、第十七三极管的基极、第十八三极管的基极、第十九三极管的基极和第二十三极管的基极连接,所述第十七三极管的发射极、第十八三极管的发射极、第十九三极管的发射极和第二十三极管的发射极分别与电源端连接,所述第五运算放大器的反相输入端分别与控制模块的第五控制端和第六运算放大器的同相输入端连接;
34.所述第十七三极管的集电极与第一锁定节点连接,所述第十八三极管的集电极与第二锁定节点连接,所述第十九三极管的集电极与第三锁定节点连接,所述第二十三极管的集电极与第四锁定节点连接。
35.进一步,本控制电路还包括指示电路,所述指示电路包括:发光二极管和第五十七电阻,所述发光二极管的阳极与第五十七电阻的一端连接,所述第五十七电阻的另一端与电源端连接,所述发光二极管的阴极与第五运算放大器的输出端连接。
36.本实用新型的有益效果是:通过对作用在变压器的原边侧的逆变spwm波的检测,通过检测逆变spwm波,并对比逆变spwm波的正半周和负半周的对称性,以调整输出到驱动
模块的spwm波控制信号。避免或者减少变压器在逆变工作中的振动。
附图说明
37.为了更清楚地说明本实用新型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说明。
38.图1是一种ups电源控制电路的模块连接结构示意图;
39.图2是逆变波形中点检测电路的电路连接结构示意图;
40.图3是驱动模块的电路连接结构示意图;
41.图4是逆变驱动保护电路的电路连接结构示意图。
具体实施方式
42.以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本实用新型的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本实用新型保护的范围。另外,文中所提到的所有联接/连接关系,并非单指构件直接相接,而是指可根据具体实施情况,通过添加或减少联接辅件,来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征,在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
43.实施例1,参考图1,一种ups电源控制电路,包括:控制模块600、全桥双向逆变器200、储蓄电池100、第一采样节点drvml、第二采样节点drvmr、逆变波形中点检测电路400、变压器300、驱动模块、第一逆变输出节点101和第二逆变输出节点102。
44.所述储蓄电池100与全桥双向逆变器200的输出接口连接,所述全桥双向逆变器200的第一输出端通过第一采样节点drvml与变压器300的原边侧的一端连接。
45.所述全桥双向逆变器200的第二输出端通过第二采样节点drvmr与变压器300的原边侧的另一端连接;
46.所述变压器300的副边侧的一端与第一逆变输出节点101连接,所述变压器300的副边侧的另一端与第二逆变输出节点102连接。
47.所述控制模块600分别与逆变波形中点检测电路400和全桥双向逆变器200连接;
48.所述逆变波形中点检测电路400用于采集第一采样节点drvml和第二采样节点drvmr输出的逆变spwm波信息,并根据所述逆变spwm波信息输出中点信息,所述控制模块600根据所述中点信息调整spwm波控制信号以控制驱动模块来控制全桥双向逆变器200。
49.本控制电路主要的目的是避免或者减少变压器300在逆变工作中的振动。其主要通过对作用在变压器300的原边侧的逆变spwm波的检测,通过检测逆变spwm波,并对比逆变spwm波的正半周和负半周的对称性,当逆变spwm波的正半周和负半周不对称(波形中点不对称),则将不对称的信息反馈给控制模块600,控制模块600通过对驱动模块的控制以调整输出到驱动模块的spwm波控制信号。
50.参考图2,其中,所述逆变波形中点检测电路400包括:差分放大电路410、积分电路420和比较电路430,所述差分放大电路410用于接收第一采样节点drvml和第二采样节点drvmr输出的逆变spwm波信息,并将所述逆变spwm波信息进行差分放大后传递给积分电路
420,所述积分电路420将所述逆变spwm波信息进行积分后输出到比较电路430,所述比较电路430将逆变spwm波信息与预先设定的电压阈值进行比较得到中点信息后并输出到控制模块600。
51.具体工作原理为:在逆变spwm波的正半周的时候,逆变spwm波通过第一采样节点drvml和第二采样节点drvmr作用在变压器300的原边侧,逆变spwm波信息通过第一采样节点drvml和第二采样节点drvmr传递到差分放大电路410中,差分放大电路410对第一采样节点drvml和第二采样节点drvmr的差分信号进行放大得到逆变spwm波信息,所述逆变spwm波信息传递到积分电路420中进行积分得到逆变spwm波的正半周的面积参量,所述面积参量通过比较电路430进行比较得到比较结果以输出给控制模块600,其比较结果根据比较电路430的参考阈值来设定,假设此时第三运算放大器u3输出高电平,第四运算放大器u4输出低电平。
52.在逆变spwm波的负半周的时候,逆变spwm波通过第一采样节点drvml和第二采样节点drvmr作用在变压器300的原边侧,逆变spwm波信息通过第一采样节点drvml和第二采样节点drvmr传递到差分放大电路410中,差分放大电路410对第一采样节点drvml和第二采样节点drvmr的差分信号进行放大得到逆变spwm波信息,所述逆变spwm波信息传递到积分电路420中进行积分得到逆变spwm波的负半周的面积参量,所述面积参量通过比较电路430进行比较得到比较结果以输出给控制模块600,其比较结果根据比较电路430的参考阈值来设定;
53.当正半周的面积参量与负半周的面积参量相同时,那么此时,在负半周的比较电路430的输出比较结果为:第三运算放大器u3输出高电平,第四运算放大器u4输出低电平。
54.如果正半周的面积参量与负半周的面积参量不相同时,那么此时在负半周的比较电路430的输出比较结果则不是:第三运算放大器u3输出高电平,第四运算放大器u4输出低电平。
55.控制模块600通过对比正半周和负半周的第三运算放大器u3的输出电平和第四运算放大器u4的输出电平即可知道逆变spwm波的正半周和负半周是否对称,从而及时调整驱动模块的spwm波控制信号。
56.在一些优选的实施例中,所述差分放大电路410包括:第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第五十八电阻r58、可变电阻r59、第六十电阻r60和第一运算放大器u1。
57.所述积分电路420包括:第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第四电容c4、第五电容c5和第二运算放大器u2。
58.所述比较电路430包括: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、第三运算放大器u3和第四运算放大器u4。
59.所述第一电阻r1的一端与第一采样节点drvml连接,所述第一电阻r1的另一端分别与第一电容c1的一端、第二电阻r2的一端和第三电阻r3的一端连接,所述第三电阻r3的另一端与第一运算放大器u1的同相输入端连接,所述第四电阻r4的一端与第二采样节点drvmr连接,所述第四电阻r4的另一端分别与第二电容c2的一端、第五电阻r5的一端和第六电阻r6的一端连接,所述第六电阻r6的另一端分别与第一运算放大器u1的反相输入端、第七电阻r7的一端和第三电容c3的一端连接,所述第一运算放大器u1的输出端分别与第七电
阻r7的另一端、第三电容c3的另一端和第八电阻r8的一端连接,所述第二电阻r2的另一端分别与第五十八电阻r58的一端和可变电阻r59的第一定端连接,所述可变电阻r59的第二定端分别与第五电阻r5的另一端和第六十电阻r60的一端连接,所述第五十八电阻r58的另一端、可变电阻r59的动端和第六十电阻r60的另一端分别对地连接。
60.所述第八电阻r8的另一端分别与第二运算放大器u2的反相输入端、第九电阻r9的一端和第四电容c4的一端连接,所述第二运算放大器u2的输出端分别与第九电阻r9的另一端、第四电容c4的另一端和第十电阻r10的一端连接,所述第十电阻r10的另一端分别与第十一电阻r11的一端、第五电容c5的一端、第三运算放大器u3的反相输入端和第四运算放大器u4的反相输入端连接。
61.所述第十二电阻r12的一端分别与第十三电阻r13的一端和第三运算放大器u3的同相输入端连接。
62.所述第十三电阻r13的另一端分别与第十四电阻r14的一端和第四运算放大器u4的同相输入端连接。
63.所述第三运算放大器u3的输出端分别与第十五电阻r15的一端和控制模块600的第一输入端连接。
64.所述第四运算放大器u4的输出端分别与第十六电阻r16的一端和第十七电阻r17的一端连接,所述第十七电阻r17的另一端与控制模块600的第二输入端连接。
65.所述第十一电阻r11的另一端、第十二电阻r12的另一端、第十五电阻r15的另一端和第十六电阻r16的另一端分别与电源端连接。
66.所述第二运算放大器u2的同相输入端、第五电容c5的另一端和第十四电阻r14的另一端分别对地连接。
67.在一些优选的实施例中,本电源控制电路还包括:第一控制节点drvhl、第二控制节点drvhr、第三控制节点drvll和第四控制节点drvlr。
68.其中,全桥双向逆变器200包括:第一功率管vt1、第二功率管vt2、第三功率管vt3和第四功率管vt4,所述第一功率管vt1的漏极分别与储蓄电池100的正极和第二功率管vt2的漏极连接,所述第一功率管vt1的源极分别与第三功率管vt3的漏极和变压器300的原边侧的一端连接。
69.所述第二功率管vt2的源极分别与第四功率管vt4的漏极和变压器300的原边侧的另一端连接。
70.所述第一功率管vt1的栅极通过第一控制节点drvhl与驱动模块连接,所述第二功率管vt2的栅极通过第二控制节点drvhr与驱动模块连接,所述第三功率管vt3的栅极通过第三控制节点drvll与驱动模块连接,所述第四功率管vt4的栅极通过第四控制节点drvlr与驱动模块连接。
71.参考图3,所述驱动模块包括:第十八电阻r18、第十九电阻r19、第二十电阻r20、第二十一电阻r21、第二十二电阻r22、第二十三电阻r23、第二十四电阻r24、第二十五电阻r25、第二十六电阻r26、第二十七电阻r27、第二十八电阻r28、第二十九电阻r29、第三十电阻r30、第三十一电阻r31、第三十二电阻r32、第三十三电阻r33、第三十四电阻r34、第三十五电阻r35、第三十六电阻r36、第三十七电阻r37、第三十八电阻r38、第三十九电阻r39、第四十电阻r40、第四十一电阻r41、第四十二电阻r42、第四十三电阻r43、第四十四电阻r44、
第四十五电阻r45、第四十六电阻r46、第四十七电阻r47、第四十八电阻r48、第四十九电阻r49、第五十电阻r50、第五十一电阻r51、第六电容c6、第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9、第十电容c10、第十一电容c11、第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第一稳压二极管z1、第二稳压二极管z2、第一三极管q1、第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4、第五三极管q5、第六三极管q6、第七三极管q7、第八三极管q8、第九三极管q9、第十三极管q10、第十一三极管q11、第十二三极管q12、第十三三极管q13、第十四三极管q14、第十五三极管q15和第十六三极管q16。
72.所述第一控制节点drvhl与第一功率管vt1的栅极连接,所述第二控制节点drvhr与第二功率管vt2的栅极连接,所述第三控制节点drvll与第三功率管vt3的栅极连接,所述第四控制节点drvlr与第四功率管vt4的栅极连接。
73.所述第一控制节点drvhl分别与第二十电阻r20和第二十一电阻r21的一端连接,所述第二十电阻r20的另一端与第一三极管q1的发射极连接,所述第一三极管q1的集电极分别与第二十六电阻r26的一端、第十八电阻r18的一端、第六电容c6的一端和第一二极管d1的阴极连接。
74.所述第一三极管q1的基极分别与第二十二电阻r22的一端、第四二极管d4的阴极、第二三极管q2的基极和第二十四电阻r24的一端连接;所述第二十一电阻r21的另一端与第二三极管q2的发射极连接,所述第二三极管q2的集电极分别与第七电容c7的一端、第一稳压二极管z1的阳极和第六电容c6的另一端连接;所述第七电容c7的另一端分别与第一稳压二极管z1的阴极、第十八电阻r18的另一端和第一采样节点drvml连接。
75.所述第二十四电阻r24的另一端与第三三极管q3的集电极连接,所述第三三极管q3的基极与第二十五电阻r25的一端连接,所述第二十五电阻r25的另一端分别与第三控制节点drvll、第四十电阻r40的一端和第四十一电阻r41的一端连接。
76.所述第二十二电阻r22的另一端分别与第二十六电阻r26的另一端、第二十三电阻r23的一端和第四三极管q4的集电极连接;所述二十三电阻的另一端与第四二极管d4的阳极连接;所述第四三极管q4的基极与第二十七电阻r27的一端连接,所述第二十七电阻r27的另一端分别与第二十八电阻r28的一端和第九三极管q9的集电极连接,所述第九三极管q9的基极与第四十四电阻r44的一端连接,所述第四十四电阻r44的另一端分别与第四十二电阻r42的一端、控制模块600的第一控制端bus+和第四十三电阻r43的一端连接,所述第四十二电阻r42的另一端与第十一三极管q11的基极连接,所述第十一三极管q11的集电极分别与第三十九电阻r39的一端、第十二三极管q12的基极和第十三三极管q13的基极连接,所述第十二三极管q12的集电极与第十电容c10的一端连接,所述第十二三极管q12的发射极与第四十电阻r40的另一端连接,所述第四十一电阻r41的另一端与第十三三极管q13的发射极连接。
77.所述第二十八电阻r28的另一端分别与控制模块600的第四控制端pwm+、第三十电阻r30的一端和第二十九电阻r29的一端连接,所述第二十九电阻r29的另一端分别与第三十一电阻r31的一端和第十三极管q10的集电极连接;所述第三十一电阻r31的另一端与第五三极管q5的基极连接,所述第五三极管q5的集电极分别与第三十四电阻r34的一端、第三十二电阻r32的一端和第三十三电阻r33的一端连接,所述第三十四电阻r34的另一端与第三二极管d3的阳极连接,所述第三二极管d3的阴极分别与第三十三电阻r33的另一端、第六
三极管q6的基极、第七三极管q7的基极和第三十七电阻r37的一端连接,所述第三十七电阻r37的另一端与第八三极管q8的集电极连接,所述第八三极管q8的基极与第三十八电阻r38的一端连接,所述第三十八电阻r38的另一端与第四控制节点drvlr连接。
78.所述第六三极管q6的集电极分别与第三十二电阻r32的另一端、第二二极管d2的阴极、第八电容c8的一端和第十九电阻r19的一端连接,所述第六三极管q6的发射极与第三十五电阻r35的一端连接,所述第七三极管q7的发射极与第三十六电阻r36的一端连接,所述第三十六电阻r36的另一端分别与第三十五的电阻的另一端和第二控制节点drvhr连接,所述第七三极管q7的集电极与第八电容c8的另一端、第二稳压二极管z2的阳极和第九电容c9的一端连接;所述第九电容c9的另一端分别与第十九电阻r19的另一端、第二稳压二极管z2的阴极和第二采样节点drvmr连接。
79.所述第十三极管q10的基极与第四十七电阻r47的一端连接,所述第十三极管q10的发射极与第四十五电阻r45的一端连接,所述第四十五电阻r45的另一端分别与第四十三电阻r43的另一端、控制模块600的第二控制端buscon和第四十六电阻r46的一端连接;所述第四十六电阻r46的另一端分别与控制模块600的第三控制端bus-、第四十七电阻r47的另一端和第四十八电阻r48的一端连接,所述第四十八电阻r48的另一端与第十四三极管q14的基极连接,所述第十四三极管q14的集电极分别与第四十九电阻r49的一端、第十五三极管q15的基极和第十六三极管q16的基极连接,所述第十五三极管q15的集电极与第十一电容c11的一端连接,所述第十五三极管q15的发射极与第五十电阻r50的一端连接,所述第五十电阻r50的另一端分别与第五十一电阻r51的一端和第四控制节点drvlr连接。
80.所述第一二极管d1的阳极、第二二极管d2的阳极、第三十电阻r30的另一端、第三十九电阻r39的另一端、第十二三极管q12的集电极、第九三极管q9的发射极、第十三极管q10的发射极、第四十九电阻r49的另一端和第十五三极管q15的集电极分别与电源端连接。
81.所述第三三极管q3的发射极、第四三极管q4的发射极、第五三极管q5的发射极、第八三极管q8的发射极、第十一三极管q11的发射极、第十三三极管q13集电极、第十四三极管q14的发射极和第十六三极管q16的集电极分别对地连接。
82.本驱动模块具有互锁功能,即第一功率管vt1导通,第三功率管vt3不导通,第四功率管vt4导通,第二功率管vt2不导通,第一功率管vt1和第四功率管vt4形成回路;第三功率管vt3导通,第一功率管vt1不导通,第二功率管vt2导通,第四功率管vt4不导通,第二功率管vt2和第四功率管vt4形成回路。
83.具体工作原理为:逆变状态时,第一控制节点drvhl用于控制第一功率管vt1,第二控制节点drvhr用于控制第二功率管vt2,第三控制节点drvll用于控制第三功率管vt3,第四控制节点drvlr用于控制第四功率管vt4;全桥双向逆变器200的功率管是成对导通的,即第一功率管vt1和第四功率管vt4成对导通,第二功率管vt2和第三功率管vt3成对套筒,并且,第一功率管vt1、第四功率管vt4和第二功率管vt2、第三功率管vt3不能同时导通,即第一功率管vt1和第四功率管vt4成对导通时,第二功率管vt2和第三功率管vt3必须处于关断状态,反之第二功率管vt2和第三功率管vt3成对导通时,第一功率管vt1和第四功率管vt4必须处于关断状态。
84.在逆变驱动电路中,假设控制模块600的第一控制端bus+输出高电平,使第十一三极管q11饱和导通,第十二三极管q12和第十三三极管q13的基极为低电平,第十二三极管
q12和第十三三极管q13处于截止状态,从而使控制模块600的第二控制端buscon输出的spwm波控制信号无法从第十二三极管q12和第十三三极管q13组成的图腾驱动电路输出第三功率管vt3的驱动信号。
85.同时由于控制模块600的第一控制端bus+输出高电平,使得第九三极管q9处于截止状态,使得控制模块600的第四控制端pwm+输出的spwm波控制信号可以通过第一三极管q1和第二三极管q2组成的图腾驱动电路输出第一功率管vt1的驱动信号。
86.而控制模块600的第三控制端bus-输出低电平,使得控制模块600的第二控制端buscon输出的spwm波控制信号通过第十五三极管q15和第十六三极管q16组成的图腾驱动电路输出第四功率管vt4的驱动信号。
87.同时由于控制模块600的第三控制端bus-输出低电平,使得第五三极管q5处于饱和导通的状态,第六三极管q6和第七三极管q7的基极为低电平,处于截止状态,控制模块600的第四控制端pwm+输出的spwm波控制信号无法通过第六三极管q6和第七三极管q7组合的图腾驱动电路输出第二功率管vt2的驱动信号。
88.上述过程则实现了第一功率管vt1和第四功率管vt4成对导通,此时,第二功率管vt2和第三功率管vt3关断状态。
89.假设控制模块600的第三控制端bus-输出高电平,使第十一四极管饱和导通,第十五三极管q15和第十六三极管q16的基极为低电平,第十五三极管q15和第十六三极管q16处于截止状态,从而使控制模块600的第二控制端buscon输出的spwm波控制信号无法从第十五三极管q15和第十六三极管q16组成的图腾驱动电路输出第四功率管vt4的驱动信号。
90.同时由于控制模块600的第三控制端bus-输出高电平,使得第十三极管q10处于截止状态,使得控制模块600的第四控制端pwm+输出的spwm波控制信号可以通过第六三极管q6和第七三极管q7组成的图腾驱动电路输出第二功率管vt2的驱动信号。
91.而控制模块600的第一控制端bus+输出低电平,使得控制模块600的第二控制端buscon输出的spwm波控制信号通过第十二三极管q12和第十三三极管q13组成的图腾驱动电路输出第三功率管vt3的驱动信号。
92.同时由于控制模块600的第一控制端bus+输出低电平,使得第四三极管q4处于饱和导通的状态,第一三极管q1和第二三极管q2的基极为低电平,处于截止状态,控制模块600的第四控制端pwm+输出的spwm波控制信号无法通过第一三极管q1和第二三极管q2组合的图腾驱动电路输出第一功率管vt1的驱动信号。
93.上述过程则实现了第二功率管vt2和第三功率管vt3成对导通,此时,第一功率管vt1和第四功率管vt4关断状态。
94.由上述可见,当第一功率管vt1和第四功率管vt4导通,第二功率管vt2和第三功率管vt3断开时,此时,电流从储能电池的正极出发,依次经过第一功率管vt1、变压器300的原边侧、第四功率管vt4到达储能电池的负极,从而形成正弦波的正半波。而第二功率管vt2和第三功率管vt3导通,第一功率管vt1和第四功率管vt4关断状态,此时,电流从储能电池的正极出发,依次经过第二功率管vt2、变压器300的原边侧、第三功率管vt3到达储能电池的负极,从而形成正弦波的负半波。
95.参考图4,为了及时保护驱动模块,本控制电路还包括逆变驱动保护电路,所述逆变驱动保护电路包括:第五十二电阻r52、第五十三电阻r53、第五十六电阻r56、第六十一电
阻r61、第六十二电阻r62、第十二电容c12、第五运算放大器u5、第六运算放大器u6、第十七三极管q17、第十八三极管q18、第十九三极管q19、第二十三极管q20、第二十一三极管q21、第二十二三极管q22、第一锁定节点luck1、第二锁定节点luck2、第三锁定节点luck3和第四锁定节点luck4。
96.所述第五十二电阻r52的一端分别与第五运算放大器u5的同相输入端、第五十三电阻r56的一端和第二十一三极管q23的发射极连接,所述第五十三电阻r53的另一端分别与第二十二三极管q23的集电极、第六运算放大器u6的反相输入端和第六十一电阻r61的一端连接,所述第二十二三极管q23的基极分别与第二十一三极管q21的基极和第十二电容c12的一端连接,所述第六十一电阻r61的另一端对地连接,所述第五十二电阻r52的另一端与电源端连接,所述第二十一三极管q21的集电极与反相电源端连接,所述第二十二三极管q22的发射极与电源端连接,所述反相电源端与电源端的电压值相同极性相反;
97.所述第五运算放大器u5的输出端分别与第五十六电阻r56的一端、第十二电容c12的另一端、第十七三极管q17的基极、第十八三极管q18的基极、第十九三极管q19的基极和第二十三极管q20的基极连接,所述第十七三极管q17的发射极、第十八三极管q18的发射极、第十九三极管q19的发射极和第二十三极管q20的发射极分别与电源端连接,所述第五运算放大器u5的反相输入端分别与控制模块600的第五控制端cur和第六运算放大器u6的同相输入端连接。
98.所述第十七三极管q17的集电极与第一锁定节点luck1连接,所述第十八三极管q18的集电极与第二锁定节点luck2连接,所述第十九三极管q19的集电极与第三锁定节点luck3连接,所述第二十三极管q20的集电极与第四锁定节点luck4连接。
99.当驱动模块存在异常时,控制模块600的第五控制端cur可以输出比较电平,该比较电平小于第五运算放大器u5的同相输入端的输入电平,因此,第五运算放大器u5的输出端输出低电平。该低电平作用在第十七三极管q17、第十八三极管q18、第十九三极管q19和第二十三极管q20,使得第十七三极管q17、第十八三极管q18、第十九三极管q19和第二十三极管q20均导通,从而第一锁定节点luck1、第二锁定节点luck2、第三锁定节点luck3和第四锁定节点luck4均为高电平。故第四三极管q4、第五三极管q5、第十一三极管q11和第十四三极管q14均饱和导通。从而使得控制模块600的第二控制端buscon和第四控制端pwm+无法向第一控制节点drvhl、第二控制节点drvhr、第三控制节点drvll和第四控制节点drvlr输出任何信号。从而第一功率管vt1、第二功率管vt2、第三功率管vt3和第四功率管vt4均处于关闭状态,保护了整个驱动模块。
100.当第一功率管vt1、第二功率管vt2、第三功率管vt3和第四功率管vt4均处于关闭状态时,为了方便人们得知并及时对整个电路进行维修,故本控制电路还包括指示电路,所述指示电路包括:发光二极管ld1和第五十七电阻r57,所述发光二极管ld1的阳极与第五十七电阻r57的一端连接,所述第五十七电阻r57的另一端与电源端连接,所述发光二极管ld1的阴极分别与第五运算放大器u5的输出端连接。当第五运算放大器u5的输出端输出低电平时,发光二极管ld1发光,从而给与指示。
101.以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换,这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。
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