本发明专利技术公开了一种非互补斩控式智能交流稳压、调压方法及装置，将电路的电压、电流信号通过信号采集模块（１）采集、处理，再通过输入信号组合模块（２）转变成时序控制信号，再输入时序互锁模块（４），ＰＷＭ波信号发生模块（３）和时序互锁模块（４）的信号同时输入信号调制模块（６），得到受时序控制信号调制的ＰＷＭ脉冲控制信号。本发明专利技术从相关的电源信号采集、ＰＷＭ信号发生与调整，直至非互补斩控信号形成及电路保护，均以嵌入式单片机为核心进行控制和完成。它与完全采用硬件方式，或仅在ＰＷＭ信号发生及调整方式上采用计算机控制的技术手段相比，电路结构水平有本质和层次上的差别和提升，控制精度及整机稳定性、可靠性亦有较为明显的提高。
Non complementary chopping control type intelligent AC voltage stabilizing and voltage regulating method and device
The invention discloses a non complementary chopping regulating device and intelligent AC voltage regulator, voltage method, the voltage and current signal circuit through the signal acquisition module (1) acquisition and processing, and through the combination of the input signal module (2) into the timing control signal, then input timing interlocking module (4). PWM wave signal generating module (3) and sequential interlocking modules (4) signal and the input signal modulation module (6), obtained by the timing control signal modulation of the PWM pulse control signal. The invention controls and completes the control of the power signal collection, the generation and adjustment of the PWM signal, and the formation of the non complementary chopping control signal and the circuit protection, with the embedded single chip microcomputer as the core. It completely by hardware, or only in the PWM signal generation and adjustment by means of computer control technology compared to the level of the circuit structure is the essence and the level difference and improve the control accuracy and the overall stability and reliability are greatly improved.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种非互补斩控式智能交流稳压、调压方法及装置，属于非互补斩控式交流 稳压、调压
技术介绍
现有技术中，大量使用的稳压、调压器多为电磁式或可控硅装置。电磁式装置存在电磁 换档，碳刷闪断冲击的性能缺点，以及加工工艺复杂，有色金属材料消耗量大，产品笨重等 缺点；可控硅装置的主要缺点则是破坏了输出电压波形的完整，并产生大量谐波，造成电磁 污染。对于技术较新的斩控调压装置，也存在以下问题，所采用的PWM脉冲硬件生成技术已 相对落后和陈旧，脉宽控制效果明显劣于PWM脉冲软件生成技术。存在控制信号时序重叠现 象，易造成电源短路。对尖脉冲干扰信号抑制响应速度低，缓冲电路能耗较大。相关控制电 路集成化、模组化结构水平偏低，系统控制信号智能化处理程度不高，且电路结构复杂、电 磁兼容性差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单，控制灵活，工作稳定的非互补斩控式智能交流 稳压、调压方法及装置，以克服现有技术的不足。本专利技术的非互补斩控式智能交流稳压、调压方法，将一次电路的交流电压、交流电流信 号通过信号采集模块采集、处理成计算机识别的输入信号，再将该输入信号通过输入信号组 合模块转变成时序控制信号，将时序控制信号输入到时序互锁模块，以阻止时序控制信号间 发生时序重叠，PWM波信号发生模块输出的PWM脉冲信号和时序互锁模块输出的信号同时输 入到信号调制模块，从而通过信号调制模块输出信号得到受时序控制信号调制的PWM脉冲控 制信号。上述的非互补斩控式智能交流稳压、调压方法，信号调制模块和信号采集模块的输出信 号输入到信号复合模块，信号复合模块将受调制的PWM脉冲控制信号与信号采集模块处理后 的输入信号进行同步复合后输出完整的斩控复合信号，该斩控复合信号输入到驱动模块。上述的非互补斩控式智能交流稳压、调压方法，PWM波信号发生模块采用单片机自行生 成脉宽可调的PWM波信号。非互补斩控式智能交流稳压、调压装置，构造包括信号采集模块和PWM波信号发生模块，信号采集模块连接信号组合模块，信号组合模块连接时序互锁模块，时序互锁模块与PWM 波信号发生模块分别连接到信号调制模块。上述的非互补斩控式智能交流稳压、调压装置，信号调制模块和信号采集模块的输出信 号输入到信号复合模块，信号复合模块输出的斩控复合信号输入到驱动模块。所谓斩控调压，即利用定频脉宽调制技术将交流电压波形分割成其幅度变化规律与被分 割的电源基波一致的等宽脉冲列，改变占空比，调节脉冲宽度，就可以达到调节输出电压有 效有值的目的。其输出电压大小亦可连续调节，且谐波含量小，易滤除。同现有的斩控调压 技术相比，本专利技术采用的单片机生成PWM脉冲方式，无论所生成信号的质量、调节过程稳定 性、控制精度以及控制方式的灵活性均远优于(现有的斩控调压控制电路中占主流地位的) 硬件PWM信号发生方式。本专利技术采用的"时序互锁电路"杜绝了电磁干扰和电源波动造成控 制信号"时序交越"现象的发生。提升了整机的电磁兼容水平和"鲁棒性"。现有的带电流 检测的非互补斩控调压控制电路多采用组合逻辑电路实现对电源信号的采集、相位识别和相 关处理，本专利技术则采用嵌入式单片机，全面替代并系统地完成上述电路功能，同时还简化了 电路，增强了电路可靠性，大大提高了输出信号的时序精度。本专利技术从相关的电源信号采集 、PWM信号发生与调整，直至非互补斩控信号形成及电路保护，均以嵌人式单片机为核心进 行控制和完成。它与完全采用硬件方式，或仅在PWM信号发生及调整方式上采用计算机控制 的技术手段相比，不仅电路结构水平有本质和层次上的差别和提升，控制精度及整机稳定性 、可靠性亦有较为明显的提高。附图说明附图l为本专利技术的结构示意附图2为感性负载的非互补控制时序附图3为斩控调压电路结构示意图。附图标记说明1-信号采集模块、2-信号组合模块、3- PWM波信号发生模块、4-时序互 锁模块、5-驱动模块、6-信号调制模块、7-信号复合模块、8-保护、开关电路、Lif-输入端 电感、Cif-输入端电容、Lof-输出端电感、Cof-输出端电容、R-电阻、L-电感、Vh V2、 VF1 和VF-绝缘栅双极型三极管、VD1、 VD2、 Vmn和VDF2-快恢复二极管。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但不作为对本专利技术的限制。 具体实施例方式构造包括信号采集模块1和PWM波信号发生模块3，信号采集模块l可采 用现有的模拟放大器、信号变换器、和脉冲整形电路，PWM波信号发生模块3采用单片机HT46R23，信号采集模块1连接信号组合模块2，信号组合模块2的信号输入时序互锁模块4， 以杜绝多路时序控制信号间发生时序重叠现象，PWM波信号发生模块3和时序互锁模块4输出 的信号同时输入信号调制模块6，得到受时序控制信号调制的PWM脉冲控制信号。信号组合模 块2采用单片机HT48R30A-1 。得到受时序控制信号调制的PWM脉冲控制信号后，将信号调制模块6和信号采集模块1处 理后的电源信号输入信号复合模块7，将PWM脉冲控制信号与采集的电源信号进行同步复合， 得到完整的斩控复合信号，斩控复合信号输入驱动模块5，通过驱动模块5对斩控电路进行调 节。驱动模块5采用现有的驱动电路EXB841 。电路中还包括保护、开关电路8，保护、开关电路8分别与信号采集模块1、 PWM波信号发 生模块3和驱动模块5连接。保护、开关电路8采用现有技术。下面结合附图2和附图3阐述本专利技术的工作原理。附图2为感性负载的非互补控制信号时 序图，Uc为PWM脉冲信号，UGS1、 UGS2 、 UGSF1和ugsf2为信号组合模块2输出的信号，UG1、 UG2 、UGF1和ugf2为驱动模块5输出的控制信号，！^是电源电压被绝缘栅双极型三极管斩控过后 ，未滤波前的波形，Uo为非互补斩控调压一次电路的输出波形，附图3为现有的非互补斩控 调压一次电路结构原理图，Uc为电源电压，输入端电感Lif和输入端电容Cif组成输入端低 通滤波器。输出端电感Lof和输出端电容Cof组成输出端低通滤波器。绝缘栅双极型三极管 Vi、 V2、 Vm和vf2的门极受驱动模块5输出的控制信号Ud、 UG2、 UGF1和Ugf2控制，电阻R和电感 L串联电路表示感性负载，驱动模块5输出的控制信号Uw、 UG2、 Ugm和Ugf2分别控制附图3中绝缘栅双极型三极管Vh V2、 Vm和vf2的门极，决定Vh V2、 Vm和vf2的开关状态。在电源电压 正半周电压电流反向期间V2 Vn发射结为正偏，以提供负载电流通过电源的通路，同时使 V工发射结为零偏压，防止出现同时导通现象，而在vf2发射结加斩控信号。vf2导通时负载电 流通过vf2续流，负载端压为零，vf2关断时，负载电流通过v2流向电源，输出电压等于负载 端压；电压电流同向期间，V2、 Vn发射结仍保持正偏，vf2发射结为零偏，V工发射结加斩控信 号，V工导通是电源对负载供电，V工关断时Vm形成负载续流回路。在电源电压负半周，其工 作原理与正半周类似。本实施例以感性负载为例，阻性和容性负载控制原理相同。将一次电路的交流电压、交流电流信号通过信号采集模块l采集、放大处理成计算机识 别的输入信号，再通过输入信号组合模本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非互补斩控式智能交流稳压、调压方法，其特征在于：将一次电路的交流电压、交流电流信号通过信号采集模块（１）采集、处理成计算机识别的输入信号，再将该输入信号通过输入信号组合模块（２）转变成时序控制信号，将时序控制信号输入到时序互锁模块（４），以阻止时序控制信号间发生时序重叠，ＰＷＭ波信号发生模块（３）输出的ＰＷＭ脉冲信号和时序互锁模块（４）输出的信号同时输入到信号调制模块（６），从而通过信号调制模块（６）输出信号得到受时序控制信号调制的ＰＷＭ脉冲控制信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘臻，刘兴华，
申请(专利权)人：刘臻，
类型：发明
国别省市：52[中国|贵州]
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