一种基于脉冲等效法的单相直接交交变频电路及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于脉冲等效法的单相直接交交变频电路及控制方法，包括P、N两组晶闸管(VP1～VP4、VN1～VN4)组成的整流桥和LC滤波环节；其控制单元由处理器及外围组件构成，用于产生负载期望频率的正弦信号，结合负载电流控制任何时刻只让一组整流桥开通，并控制两组整流桥按照一定频率交替工作，则负载Z上就得到了该频率的交流电。同时，通过脉冲等效原理控制晶闸管的触发角。本发明专利技术适用于将高频交流输入电源，转变为低频交流输出电源，采用脉冲等效原理，使高频交流输入电源经主电路变换后，在每一个高频周期里的平均输出电压能反应当前期望瞬时电压值，进而跟踪低频交流输出电源的变化规律。

【技术实现步骤摘要】
一种基于脉冲等效法的单相直接交交变频电路及控制方法
本专利技术属于电力电子应用
，涉及一种基于脉冲等效法的单相直接交交变频电路及控制方法。
技术介绍
在一些边远偏僻地区、临时性工业现场、救灾应急、国防军事、供电负荷短缺等的经营场所，往往需要能有移动方便、经济适用的后备电源。高频交流电源因为其具有的高频工作方式，对输出滤波电容的要求降低，设备的体积和重量得到减小的优点，在上述的场合得到了广泛的应用。但是大多数设备和仪器的使用都是基于低频交流电设计的，所以需要有能把高频交流电转化为低频交流电的中间电路。变频电路目前主要包括交交直接变频和交直交间接变频两种主要的电路。交交直接变频电路在20世纪30年代就已经出现，当时采用的是水银整流器，曾经有装置用在电力机车上，由于原件性能的限制，没能得到推广。到20世纪70年代，随着晶闸管的问世交交变频电路曾经广泛应用于电机的变频调速。20世纪80年代随着全控器件的广泛应用，交交变频电路逐渐被交直交变频电路取代。近年来随着现代工业生产及社会发展的需要推动了交交变频技术的飞速发展，现代电力电子器件的发展和应用、现代控制理论和控制器件的发展和应用、微机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于脉冲等效法的单相直接交交变频电路，其特征在于，该电路采用单相输入交流电和单相输出交流电的配置，包括输入电源模块(1)、双向功率传输模块(2)、控制单元(3)、滤波模块(4)和负载模块(5)，所述输入电源模块(1)为电路提供高频交流输入电源，所述双向功率传输模块(2)由P组单相正向整流桥和N组单相反向整流桥反向并联构成，所述P组单相正向整流桥包括晶闸管VTP1、晶闸管VTP2、晶闸管VTP3、晶闸管VTP4，所述晶闸管VTP1的阴极与晶闸管VTP2的阴极连接作为整流输出正极，晶闸管VTP3的阳极与晶闸管VTP4的阳极连接作为整流输出负极，晶闸管VTP1的阳极与晶闸管VTP3的阴极连接作为...

【技术特征摘要】
1.一种基于脉冲等效法的单相直接交交变频电路，其特征在于，该电路采用单相输入交流电和单相输出交流电的配置，包括输入电源模块(1)、双向功率传输模块(2)、控制单元(3)、滤波模块(4)和负载模块(5)，所述输入电源模块(1)为电路提供高频交流输入电源，所述双向功率传输模块(2)由P组单相正向整流桥和N组单相反向整流桥反向并联构成，所述P组单相正向整流桥包括晶闸管VTP1、晶闸管VTP2、晶闸管VTP3、晶闸管VTP4，所述晶闸管VTP1的阴极与晶闸管VTP2的阴极连接作为整流输出正极，晶闸管VTP3的阳极与晶闸管VTP4的阳极连接作为整流输出负极，晶闸管VTP1的阳极与晶闸管VTP3的阴极连接作为单相交流输入电的一端口，晶闸管VTP2的阳极与晶闸管VTP4的阴极连接并作为单相交流输入电的另一端口；所述N组单相反向整流桥包括晶闸管VTN1、晶闸管VTN2、晶闸管VTN3、晶闸管VTN4，所述晶闸管VTN1的阴极与晶闸管VTN2的阴极连接作为整流输出负极，晶闸管VTN3的阳极与晶闸管VTN4的阳极连接作为整流输出正极，晶闸管VTN1的阳极与晶闸管VTN3的阴极连接作为单相交流输入电的一端口，晶闸管VTN2的阳极与晶闸管VTN4的阴极连接作为单相交流输入电的另一端口；所述控制单元(3)由处理器的基本运行电路作为控制核心，外围的检测电路作为参数检测反馈接口，晶闸管驱动电路作为控制单元的输出信号，所述滤波模块(4)包括滤波电感(L)和滤波电容(C)，所述滤波电感(L)一端连接整流桥输出正极，滤波电感(L)另一端与滤波电容(C)的正极相连接，滤波电容(C)的负极连接整流桥输出负极，同时滤波电容(C)与负载并联。2.根据权利要求1所述的基于脉冲等效法的单相直接交交变频电路，其特征在于，所述控制单元(3)用以控制双向功率传输模块(2)的整流桥按照期望得到波形的频率进行开断，使得能量从输入电源模块(1)流向滤波模块(4)，经滤波后再流入负载模块(5)，或者从负载流向输入电源模块(1)，使得负载波形完成对期望的输出交流电的等效拟合。3.根据权利要求2所述的基于脉冲等效法的单相直接交交变频电路，其特征在于，所述控制单元(3)在电路通电初始化时刻，设置输出交流电的频率fs_o，然后控制单元(3)根据设置的输出交流电频率参数在处理器中虚构期望频率为fs_o的输出正弦电压信号；控制单元(3)根据所述虚构的期望频率为fs_o的输出正弦电压信号，结合输出负载电流的变化，控制在任何时候只让所述的P组单相正向整流桥和N组单相反向整流桥两者中的一组整流桥工作，使P组单相正向整流桥和N组单相反向整流桥按照设置的输出频率参数交替工作，则负载模块(5)就得到了该交替频率的交流电；在负载输出交流电正负各自半周期时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王念春，史言威，王宁，吴晓玉，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32