一种大功率逆变电源错相控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种大功率逆变电源错相控制系统及方法，包括：错相控制模块，以及分别与错相控制模块连接的N个PWM信号产生模块；所述PWM信号产生模块用于为相对应的逆变电源模块提供PWM信号；所述错相控制模块被配置为分别为每一个PWM信号产生模块输出驱动信号；所述驱动信号能够控制PWM信号产生模块的振荡频率，以使逆变电源模块的逆变频率与所述振荡频率一致；所述错相控制模块为每一个PWM信号产生模块输出的驱动信号的周期为T，各驱动信号的相位依次相差T/N。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率逆变电源错相控制系统及方法
本专利技术涉及焊接和切割电源领域，尤其涉及一种大功率逆变电源错相控制系统及方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。由于逆变器件IGBT、高频变压器等功率器件的限制，对于大功率逆变电源，需要多套逆变电源并联才能保证逆变单元的可靠性和所需要的功率。一般的逆变单元并联，由于各个并联单元是互相独立的，输出电流纹波的峰值是随机的，输出电流叠加在一起时，纹波大小不稳定，造成电流纹波大、精度低。目前，逆变式大功率电源通常采用N套逆变电源并联方案，为降低输出电流纹波，通常采用成熟的错相控制方案，错相相位T/N，这是一种通用的技术方案。现有的错相控制实现方案，通常是利用错相控制器对输出后的PWM信号进行处理，从而实现PWM信号的错相，这种方式的错相控制器电路结构复杂，可靠性低。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种大功率逆变电源错相控制系统及方法，通过控制电流型PWM控制芯片振荡器的参数，适当提高逆变器的频率来逐渐达到所要求的相位，在实现大功率输出的同时能够进一步降低输出电流纹波。在一些实施方式中，采用如下技术方案：一种大功率逆变电源错相控制系统，包括：错相控制模块，以及分别与错相控制模块连接的N个PWM信号产生模块；所述PWM信号产生模块用于为相对应的逆变电源模块提供PWM信号；所述错相控制模块被配置为分别为每一个PWM信号产生模块输出驱动信号；所述驱动信号能够控制PWM信号产生模块的振荡频率，以使逆变电源模块的逆变频率与所述振荡频率一致；所述错相控制模块为每一个PWM信号产生模块输出的驱动信号的周期为T，各驱动信号的相位依次相差T/N。进一步地，所述PWM信号产生模块包括：PWM控制芯片和外围电路，所述外围电路至少包括振荡定时电阻、振荡定时电容及可控开关器件；所述振荡定时电阻和振荡定时电容分别与PWM控制芯片连接；所述振荡定时电阻或者振荡定时电容与可控开关器件连接。进一步地，所述振荡定时电阻由M路电阻并联而得，所述振荡定时电容由P路电容并联而得，其中一路电阻或电容与所述可控开关器件串联连接；M、P为大于1的正整数。进一步地，所述错相控制模块的驱动信号的输出端与可控开关器件的控制端连接，所述驱动信号能够控制可控开关器件的开通和关闭。进一步地，所述驱动信号控制PWM控制芯片振荡器的定时电阻接地或者控制PWM控制芯片振荡器的定时电容断开接地，从而控制PWM信号产生模块的振荡频率。进一步地，驱动信号驱动与其连接的可控开关器件接通，与所述可控开关器件连接的电阻接地，从而降低与所述可控开关器件连接的PWM控制芯片振荡器的定时电阻，以使所述振荡器的定时电容电压达到上限值，从而提高PWM信号产生模块的频率；最终实现驱动信号的频率、对应PWM信号产生模块的频率和逆变电源模块的逆变频率一致。进一步地，驱动信号驱动与其连接的可控开关器件关断，与所述可控开关器件连接的电容断开接地，从而降低与所述可控开关器件连接的PWM控制芯片振荡器的定时电容，以使所述振荡器的定时电容电压达到上限值，从而提高PWM信号产生模块的频率；最终实现驱动信号的频率、对应PWM信号产生模块的频率和逆变电源模块的逆变频率一致。进一步地，所述错相控制模块的错相控制时间t＝T/N，其中，T为驱动信号的周期，即逆变电源模块的工作周期。进一步地，所述逆变电源模块为两套或两套以上，各套逆变电源模块并联连接；每一套逆变电源模块对应一个PWM信号产生模块。在另一些实施方式中，采用如下技术方案：一种大功率逆变电源错相控制方法，包括：通过驱动信号控制与每一个逆变电源模块连接的PWM信号产生模块的振荡频率，实现逆变电源模块的逆变频率与驱动信号的频率和对应PWM信号产生模块的振荡频率大小一致；为每一个PWM信号产生模块输出的驱动信号的周期为T，各驱动信号的相位依次相差T/N，实现各逆变电源模块的逆变频率相位依次相差T/N，从而实现逆变电源模块的错相控制，以降低输出电流纹波。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过控制振荡器的参数，适当提高逆变器的频率来逐渐达到所要求的相位，在实现大功率输出的同时能够进一步降低输出电流纹波。本专利技术通过控制PWM信号产生模块中振荡器频率的错相，从而实现输出的错相，因为PWM信号产生模块的输出是和其振荡频率一致的，这是一种从源头上进行错相控制的方案，实现简单有效。本专利技术的其他特征和附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本方面的实践了解到。附图说明图1为本专利技术错相控制模块、PWM信号产生模块以及逆变电源模块连接关系的示意图；图2为本专利技术实施例提供的错相控制原理图；图3为本专利技术实施例提供的PWM信号产生模块振荡器定时电容电压错相T/2波形图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。实施例一在一个或多个实施方式中，公开了一种大功率逆变电源错相控制系统，包括：错相控制模块，以及分别与错相控制模块连接的N个PWM信号产生模块；所述PWM信号产生模块用于为逆变电源模块提供PWM信号；错相控制模块被配置为分别为每一个PWM信号产生模块输出驱动信号；驱动信号能够控制PWM信号产生模块的振荡频率，以使逆变电源模块的逆变频率与所述振荡频率一致；所述错相控制模块为每一个PWM信号产生模块输出的驱动信号的周期为T，各驱动信号的相位依次相差T/N。逆变电源模块为两套或两套以上，各套逆变电源模块并联连接；每一套逆变电源模块对应一个PWM信号产生模块，通过错相控制模块为每一个PWM信号产生模块提供驱动信号。本实施例以两个PWM信号产生模块为例进行说明：每个PWM信号产生模块与一个逆变电源模块连接，用于为逆变电源模块提供PWM信号；两个逆变电源模块并联连接。每一个PWM信号产生模块包括：PWM电流控制芯片和外围电路，外围电路至少包括振荡定时电阻、振荡定时电容及可控开关器件。振荡定时电阻和振荡定时电容分别与PWM控制芯片连接；振荡定时电阻或者振荡定时电容与可控开关器件连接。其中，振荡定时电阻由M路电阻并联而得，振荡定时电容由P路电容并联而得，其中一路电阻或电容与可控开关器件串联连接；M、P为大于1的正整数。错相控制模块的驱动信号的输出端与可控开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大功率逆变电源错相控制系统，其特征在于，包括：/n错相控制模块，以及分别与错相控制模块连接的N个PWM信号产生模块；所述PWM信号产生模块用于为相对应的逆变电源模块提供PWM信号；/n所述错相控制模块被配置为分别为每一个PWM信号产生模块输出驱动信号；所述驱动信号能够控制PWM信号产生模块的振荡频率，以使逆变电源模块的逆变频率与所述振荡频率一致；所述错相控制模块为每一个PWM信号产生模块输出的驱动信号的周期为T，各驱动信号的相位依次相差T/N。/n

【技术特征摘要】
1.一种大功率逆变电源错相控制系统，其特征在于，包括：
错相控制模块，以及分别与错相控制模块连接的N个PWM信号产生模块；所述PWM信号产生模块用于为相对应的逆变电源模块提供PWM信号；
所述错相控制模块被配置为分别为每一个PWM信号产生模块输出驱动信号；所述驱动信号能够控制PWM信号产生模块的振荡频率，以使逆变电源模块的逆变频率与所述振荡频率一致；所述错相控制模块为每一个PWM信号产生模块输出的驱动信号的周期为T，各驱动信号的相位依次相差T/N。


2.如权利要求1所述的一种大功率逆变电源错相控制系统，其特征在于，所述PWM信号产生模块包括：PWM控制芯片和外围电路，所述外围电路至少包括振荡定时电阻、振荡定时电容及可控开关器件；所述振荡定时电阻和振荡定时电容分别与PWM控制芯片连接；所述振荡定时电阻或者振荡定时电容与可控开关器件连接。


3.如权利要求2所述的一种大功率逆变电源错相控制系统及方法，其特征在于，所述振荡定时电阻由M路电阻并联而得，所述振荡定时电容由P路电容并联而得，其中一路电阻或电容与所述可控开关器件串联连接；M、P为大于1的正整数。


4.如权利要求2所述的一种大功率逆变电源错相控制系统，其特征在于，所述错相控制模块的驱动信号的输出端与可控开关器件的控制端连接，所述驱动信号能够控制可控开关器件的开通和关闭。


5.如权利要求2所述的一种大功率逆变电源错相控制系统，其特征在于，所述驱动信号控制PWM控制芯片振荡器的定时电阻接地或者控制PWM控制芯片振荡器的定时电容断开接地，从而控制PWM信号产生模块的振荡频率。


6.如权利要求5所述的一种大功率逆变电源错相控制系...

【专利技术属性】
技术研发人员：张光先，周祥章，孙润生，常兴国，李朋，杨克柱，郭帅，张杰，
申请(专利权)人：山东奥太电气有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37