一种三电平一字型电路的控制电路和控制方法技术

本发明专利技术公开了一种三电平一字型电路的控制电路和控制方法，电路包括：输出电压采样电路，包括用于采样的电压采样端；接入参考波的系统控制电路，与输出电压采样电路连接；正弦波整流变换电路，与系统控制电路连接；正负半周判断电路，与系统控制电路连接，输出正负半周切换信号；PWM波生成电路，与正弦波整流变换电路连接，输出脉冲控制信号；驱动转换器，与正负半周判断电路、PWM波生成电路连接，且驱动转换器对三电平一字型电路实现控制。本发明专利技术具有降低控制电路的成本且便于对三电平一字型电路进行控制的效果。路进行控制的效果。路进行控制的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种三电平一字型电路的控制电路和控制方法


[0001]本专利技术涉及UPS逆变电路控制的领域，尤其是涉及一种三电平一字型电路的控制电路和控制方法。

技术介绍

[0002]随着大功率开关电源，例如不间断电源 UPS，越来越普及，使得高效率低谐波的三电平逆变电路也越来越受到产品开发者的使用。
[0003]相关技术中，UPS逆变采用三电平一字型拓扑，参照图1，该电路一般是基于数字控制DSP采用PI双环控制。
[0004]针对上述相关技术，专利技术人认为DSP价格较高且采用PI控制器也需要额外花销，造成了控制电路的成本较高的缺陷。

技术实现思路

[0005]为了降低控制电路的成本且便于对三电平一字型电路进行控制，本申请公开了一种三电平一字型电路的控制电路和控制方法。
[0006]第一方面，本申请公开一种三电平一字型电路的控制电路，采用如下的技术方案：一种三电平一字型电路的控制电路，包括：输出电压采样电路，包括电压采样端和第一输出端，所述电压采样端用于与三电平一字型电路的电压输出端连接，用于采样三电平一字型电路的输出电压，所述第一输出端用于根据三电平一字型电路的输出电压输出电压采样信号；系统控制电路，包括第一信号接收端、第二信号接收端和控制端，所述第一信号接收端与第一输出端连接，所述第二信号接收端用于接入参考波信号，所述控制端用于根据电压采样信号和参考波信号输出初级控制信号；正弦波整流变换电路，包括第三信号接收端、电流采样端和第二输出端，所述第三信号接收端与控制端连接，用于接收初级控制信号，所述电流采样端与三电平一字型电路连接，用于采样三电平一字型电路的输出电流，所述第二输出端用于根据初级控制信号和输出电流输出半波控制信号；正负半周判断电路，包括第四信号接收端和第三输出端，所述第四信号接收端与控制端连接，用于接收初级控制信号，所述第三输出端用于根据初级控制信号输出正负半周切换信号；PWM波生成电路，包括第五信号接收端、第六信号接收端和第四输出端，所述第五信号接收端与第二输出端连接，用于接收半波控制信号，所述第六信号接收端用于接入三角载波，所述第四输出端用于根据半波控制信号和三角载波输出脉冲控制信号；驱动转换器，包括正负半周切换信号接收端、脉冲控制信号接收端、第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号和第四驱动信号，所述正负半周切换信号接收端与第三输出端连接，所述脉冲控制信号接收端与第四输出端连接，所述第一驱动信号、第二驱动信
号、第三驱动信号和第四驱动信号均与三电平一字型电路连接，用于控制三电平一字型电路。
[0007]通过采用上述技术方案，输出电压采集电路采集逆变输出电压，系统控制电路根据电压采样信号和接入的参考波输出初级控制信号，初级控制信号经过正弦波整流变换电路和PWM波生成电路后形成脉冲控制信号，经过正负半周判断电路后输出正负半周切换信号，脉冲控制信号和正负半周切换信号经过驱动转换器后对三电平一字型电路进行控制，整体电路无需基于数字控制DSP采用PI双环控制，从而降低控制电路的成本且便于对三电平一字型电路进行控制。
[0008]可选的，所述输出电压采样电路包括第十四电阻器R14、第十五电阻器R15、第一电阻器R1、第二电阻器R2和第一运算放大器U1A，所述第十四电阻器R14的其中一端与第二电阻器R2其中一端、第一运算放大器U1A的负极输入端连接，所述第二电阻器R2的另一端与第一运算放大器U1A的输出端连接，所述第一运算放大器U1A的输出端为第一输出端；所述第十五电阻器R15的其中一端与第一电阻器R1其中一端、第一运算放大器U1A的正极输入端连接，所述第一电阻器R1的另一端接地；所述第十四电阻器R14的另一端和第十五电阻器R15的另一端为电压采样端。
[0009]通过采用上述技术方案，有利于更加稳定且准确地对逆变输出电压进行采样，且经过运算放大后输出电压采样信号，且各个元器件的成本均较低，从而降低控制电路的成本且便于对三电平一字型电路进行控制。
[0010]可选的，所述系统控制电路包括第三电阻器R3、第四电阻器R4、第五电阻器R5、第六电阻器R6、第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3和第二运算放大器U1B，所述第一电容器C1的其中一端与第二运算放大器U1B的负极输入端连接，所述第一电容器C1的另一端与第三电阻器R3的其中一端连接，所述第三电阻器R3的另一端为第一信号接收端且与第一运算放大器U1A的输出端、第四电阻器R4的其中一端连接，所述第四电阻器R4的另一端与第五电阻器R5其中一端、第二电容器C2其中一端、第三电容器C3其中一端、第二运算放大器U1B的负极输入端连接，所述第二电容器C2的另一端与第六电阻器R6其中一端连接，所述第五电阻器R5的另一端与第六电阻器R6的另一端、第三电阻器C3的另一端、第二运算放大器U1B的输出端连接，所述第二运算放大器U1B的输出端为控制端；所述第二运算放大器U1B的正极输入端为第二信号接收端，且用于接入参考波。
[0011]通过采用上述技术方案，有利于根据电压采样信号和参考波，配合电子元件的组合，输出放大后的初级控制信号。
[0012]可选的，所述正弦波整流变换电路包括第七电阻器R7、第九电阻器R9、第十一电阻器R11、第一二极管D1和第三运算放大器U1C，所述第三运算放大器U1C的负极输入端与第十一电阻器R11其中一端、第七电阻器R7其中一端、第九电阻器R9其中一端连接，所述第七电阻器R7另一端为电流采样端，所述第九电阻器R9的另一端为第三信号接收端且连接于控制端和第四信号接收端之间，所述第十一电阻器R11另一端与第一二极管D1的阴极连接，所述第一二极管D1的阳极与第三运算放大器U1C的输出端连接，所述第一二极管D1的阴极为第二输出端且与第五信号接收端连接；所述第三运算放大器U1C的正极输入端接地。
[0013]通过采用上述技术方案，有利于更好更快地对初级控制信号进行预处理，将其正
弦波整流成半波。
[0014]可选的，所述正负半周判断电路包括第八电阻器R8、第十电阻器R10、第十二电阻器R12、稳压二极管ZD1和第四运算放大器U2A，所述第四运算放大器U2A的负极输入端为第四信号接收端且与第九电阻器R9、第二运算放大器U1B的输出端连接，所述第四运算放大器U2A的正极输入端与第八电阻器R8其中一端、第十电阻器R10其中一端连接，所述第八电阻器R8另一端接地，所述第十电阻器R10另一端与第四运算放大器U2A的输出端、第十二电阻器R12的其中一端连接，所述第十二电阻器R12的另一端与稳压二极管ZD1的阴极连接，所述稳压二极管ZD1的阳极接地；所述所述第十二电阻器R12的另一端为第三输出端。
[0015]通过采用上述技术方案，有利于更快地根据初级控制信号处理为正负半周切换信号，以便于对三电平一字型电路进行控制。
[0016]可选的，所述PWM波生成电路包括电压比较器U3A和第十三电阻器R13，所述电压比较器U3A的负极输入端为第六信号接收端，用于接入三角载波，所述电压比较器U3A的正极输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三电平一字型电路的控制电路，其特征在于，包括：输出电压采样电路，包括电压采样端和第一输出端，所述电压采样端用于与三电平一字型电路的电压输出端连接，用于采样三电平一字型电路的输出电压，所述第一输出端用于根据三电平一字型电路的输出电压输出电压采样信号；系统控制电路，包括第一信号接收端、第二信号接收端和控制端，所述第一信号接收端与第一输出端连接，所述第二信号接收端用于接入参考波信号，所述控制端用于根据电压采样信号和参考波信号输出初级控制信号；正弦波整流变换电路，包括第三信号接收端、电流采样端和第二输出端，所述第三信号接收端与控制端连接，用于接收初级控制信号，所述电流采样端与三电平一字型电路连接，用于采样三电平一字型电路的输出电流，所述第二输出端用于根据初级控制信号和输出电流输出半波控制信号；正负半周判断电路，包括第四信号接收端和第三输出端，所述第四信号接收端与控制端连接，用于接收初级控制信号，所述第三输出端用于根据初级控制信号输出正负半周切换信号；PWM波生成电路，包括第五信号接收端、第六信号接收端和第四输出端，所述第五信号接收端与第二输出端连接，用于接收半波控制信号，所述第六信号接收端用于接入三角载波，所述第四输出端用于根据半波控制信号和三角载波输出脉冲控制信号；驱动转换器，包括正负半周切换信号接收端、脉冲控制信号接收端、第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号和第四驱动信号，所述正负半周切换信号接收端与第三输出端连接，所述脉冲控制信号接收端与第四输出端连接，所述第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号和第四驱动信号均与三电平一字型电路连接，用于控制三电平一字型电路。2.根据权利要求1所述的一种三电平一字型电路的控制电路，其特征在于：所述输出电压采样电路包括第十四电阻器R14、第十五电阻器R15、第一电阻器R1、第二电阻器R2和第一运算放大器U1A，所述第十四电阻器R14的其中一端与第二电阻器R2其中一端、第一运算放大器U1A的负极输入端连接，所述第二电阻器R2的另一端与第一运算放大器U1A的输出端连接，所述第一运算放大器U1A的输出端为第一输出端；所述第十五电阻器R15的其中一端与第一电阻器R1其中一端、第一运算放大器U1A的正极输入端连接，所述第一电阻器R1的另一端接地；所述第十四电阻器R14的另一端和第十五电阻器R15的另一端为电压采样端。3.根据权利要求2所述的一种三电平一字型电路的控制电路，其特征在于：所述系统控制电路包括第三电阻器R3、第四电阻器R4、第五电阻器R5、第六电阻器R6、第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3和第二运算放大器U1B，所述第一电容器C1的其中一端与第二运算放大器U1B的负极输入端连接，所述第一电容器C1的另一端与第三电阻器R3的其中一端连接，所述第三电阻器R3的另一端为第一信号接收端且与第一运算放大器U1A的输出端、第四电阻器R4的其中一端连接，所述第四电阻器R4的另一端与第五电阻器R5其中一端、第二电容器C2其中一端、第三电容器C3其中一端、第二运算放大器U1B的负极输入端连接，所述第二电容器C2的另一端与第六电阻器R6其中一端连接，所述第五电阻器R5的另一端与第六电阻器R6的另一端、第三电阻器C3的另一端、第二运算放大器U1B的输出端连接，所述第二运算放大器U1B的输出端为控制端；
所述第二运算放大器U1B的正极输入端为第二信号接收端，且用于接入参考波。4.根据权利要求3所述的一种三电平一字型电路的控制电路，其特征在于：所述正弦波整流变换电路包括第七电阻器R7、第九电阻器R9、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华保，向延钊，杨国伟，
申请(专利权)人：佛山市新辰电子有限公司，
类型：发明
国别省市：