本发明专利技术提出一种SPWM二分频交错驱动控制的中频逆变电路，包括逆变桥及分别与该逆变桥连接的直流输入滤波电路、交流输出滤波电路、二分频交错分配电路和驱动电路；所述逆变桥包括四组IGBT管组，每组IGBT管组包括两个并联的IGBT管，所述二分频交错分配电路共有四组，分别与所述四组IGBT管组连接，用于将高频SPWM驱动信号交替驱动IGBT管组的两个并联的IGBT管。本发明专利技术的IGBT管无需降额使用，无需考虑多只IGBT管并联应用时的均流问题。IGBT管的驱动电路无需特殊设计，可实现IGBT功率开关的高频工作。可提高SPWM逆变电路的载波频率比，有效降低输出波形失真度和输出电压谐波，显著降低工作噪声。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及中频静变电源领域，具体是一种SPffM 二分频交错驱动控制的中频逆变电路。
技术介绍
中频静变电源属于航空军用供电电源中的一种，是专门为航空及军用电子电气设备设计制造的电源，通常输出相电压115V，输出频率为400Hz。也需要300-800Hz或1000HZ等全中频范围的交流电源。用于飞机及机载设备、雷达、导航等军用电子设备，以及其他需要模拟飞机机载电源的实验场合。它要具备高性能和高可靠性的特点，典型的指标是:输出波形失真度小，快速的动态性能，输出电压谐波及畸变率低的高品质正弦波电压，否则会影响航空电子设备的工作和寿命。中频电源中的逆变器通常采用SPffM方式实现变频变压控制。SPffM型逆变电路的输出为正弦脉宽调制的矩形波，处理不好它产生的高次谐波对其负载和周围电气装置会产生很大负面影响。对于负载感应电机，谐波电压和电流增加电动机的铁损和铜损，使电动机温度上升，效率下降，并产生噪声，甚至造成电机损坏；谐波还对通信以及电子设备产生严重干扰，影响功率处理器的正常运行。要想得到较小的失真度和较低的输出谐波的有效办法是:高的电压调制比，高的载波频率比。前者通过输出中频变压器的变比，可以实现电压匹配。而后者高的载波频率比会使功率器件工作在30KHz以上、硬开关工作条件下，大功率中频静变电源中的IGBT模块难以长期安全运行。针对小功率中频电源，可以选用功率MOSFET ;针对中功率的中频电源，可以将选用的IGBT降额使用，但IGBT的实际利用率非常低。由于逆变电路的IGBT工作于硬开关状态。对于50Hz、60Hz逆变器的载波频率范围一般为1ΚΗζ-15ΚΗζ之间选择，可见15KHz的最高载波频率是为IGBT的实际应用而考虑的，因为IGBT的硬开关的工作频率一般最高工作频率为20KHZ左右，为了长期安全运行考虑，还要留些余量。传统的做法，IGBT降额使用以适合高频应用，多模块并联以适合大电流。这样IGBT模块的利用率非常低，高频隔离驱动也是一项难题，因为一般隔离驱动器的极限工作频率一般在20KHZ，IGBT在高频隔离驱动和工作时都遇到了困难。
技术实现思路
本专利技术提出一种SPffM 二分频交错驱动控制的中频逆变电路，以解决现有技术中，低载波频率时，输出波形失真、输出电压谐波及畸变率高；而高载波频率时，IGBT需降额使用的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的:一种SPffM 二分频交错驱动控制的中频逆变电路，包括逆变桥及分别与该逆变桥连接的直流输入滤波电路、交流输出滤波电路、二分频交错分配电路和驱动电路；所述逆变桥包括四组IGBT管组，依次为IGBT管组QUIGBT管组Q2、IGBT管组Q3和IGBT管组Q4 ；每组IGBT管组包括两个并联的IGBT管，依次为并联的QlA和Q1B、并联的Q2A和Q2B、并联的Q3A和Q3B、并联的Q4A和Q4B ；IGBT管组Ql和IGBT管组Q2串联后接于直流输入滤波电路的两个输出端之间；IGBT管组Q3和IGBT管组Q4串联后接于直流输入滤波电路的两个输出端之间；IGBT管组Ql和IGBT管组Q2的连接点作为逆变桥的一个输出端，IGBT管组Q3和IGBT管组Q4的连接点作为逆变桥的另一个输出端；所述二分频交错分配电路共有四组，分别与所述四组IGBT管组连接，用于将高频SPffM驱动信号交替驱动IGBT管组的两个并联的IGBT管。进一步地，所述直流输入滤波电路包括均压电阻R1、均压电阻R2、电容Cl和电容C2 ；所述电容Cl与电容C2串联，所述均压电阻Rl并联于电容Cl两端，所述均压电阻R2并联于电容C2两端。进一步地，所述交流输出滤波电路包括电感Lo和电容Co ；所述电感Lo和电容Co串联接于所述逆变桥的两个输出端之间，所述电容Co两端作为交流输出滤波电路的输出端。进一步地，所述二分频交错分配电路为采用双D触发器的二分频交错分配电路。进一步地，所述双D触发器为⑶4013触发器。本专利技术的有益效果为:1、每只IGBT管无需降额使用，无需考虑多只IGBT管并联应用时的均流问题。2、IGBT管的驱动电路无需特殊设计，使用两个通用驱动电路，可实现IGBT功率开关的高频工作。3、可提高SPffM逆变电路的载波频率比，有效地降低输出波形失真度和输出电压谐波，显著地降低工作噪声。4、可以显著地提升后级电路中铁基非晶逆变变压器的铁芯利用率。5、可以显著地减小输出滤波电感。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术中逆变电路的TJK意图；图2是本专利技术一个实施例的逆变电路的示意图；图3是本专利技术的一组二分频交错分配电路的示意图；图4是图3中电路交错分频模式下的电路中各节点的脉冲时序图；图5是图3中电路不分频模式下的电路中各节点的脉冲时序图；图6是图3中二分频交错分配电路的波形对比图。图中:101、直流输入滤波电路；102、交流输出滤波电路。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是现有技术中逆变电路的示意图，对比图1，参看图2、3，本实施例中的一种SPffM 二分频交错驱动控制的中频逆变电路，包括逆变桥及分别与该逆变桥连接的直流输入滤波电路101、交流输出滤波电路102、二分频交错分配电路和驱动电路；具体见图2，所述逆变桥包括四组IGBT管组，依次为IGBT管组Ql、IGBT管组Q2、IGBT管组Q3和IGBT管组Q4 ；每组IGBT管组包括两个并联的IGBT管，依次为并联的当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种SPWM二分频交错驱动控制的中频逆变电路，其特征在于，包括逆变桥及分别与该逆变桥连接的直流输入滤波电路、交流输出滤波电路、二分频交错分配电路和驱动电路；所述逆变桥包括四组IGBT管组，依次为IGBT管组Q1、IGBT管组Q2、IGBT管组Q3和IGBT管组Q4；每组IGBT管组包括两个并联的IGBT管，依次为并联的Q1A和Q1B、并联的Q2A和Q2B、并联的Q3A和Q3B、并联的Q4A和Q4B；IGBT管组Q1和IGBT管组Q2串联后接于直流输入滤波电路的两个输出端之间；IGBT管组Q3和IGBT管组Q4串联后接于直流输入滤波电路的两个输出端之间；IGBT管组Q1和IGBT管组Q2的连接点作为逆变桥的一个输出端，IGBT管组Q3和IGBT管组Q4的连接点作为逆变桥的另一个输出端；所述二分频交错分配电路共有四组，分别与所述四组IGBT管组连接，用于将高频SPWM驱动信号交替驱动IGBT管组的两个并联的IGBT管。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李建文，刘宝磊，巩志强，张伟，张海英，
申请(专利权)人：济南芯驰能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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