一种基于新型储能脉冲电源的功率单元控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于新型储能脉冲电源的功率单元控制器，包括直流侧电压检测电路、直流侧电流检测电路、功率单元温度测量电路、AD转换电路、转换通讯电路、CPLD电路、驱动及保护电路、开关控制电路。功率单元控制器在CPLD电路内部实现控制器的核心功能，避免了控制器因电路器件性能差异带来的不足，简化了结构、提高了工作稳定性。在CPLD电路外部设置AD转换电路、驱动及保护电路以及开关控制电路实现CPLD电路无法完成的如AD转换、功率放大、隔离驱动。解决了现有功率单元控制器因为各因素影响造成供电设备输出波形不均匀、控制精度降低、电流/电压不均衡，严重时会引起设备保护部分动作，使设备停止工作的问题。使设备停止工作的问题。使设备停止工作的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于新型储能脉冲电源的功率单元控制器


[0001]本专利技术涉及数字功率单元控制器
，具体涉及一种基于新型储能脉冲电源的功率单元控制器。

技术介绍

[0002]目前基于H桥拓扑的级联多电平变流设备，都有着各自独立的功率单元控制器；它们多由数字或模拟电路构成；功率单元控制器根据能够反应基于H桥拓扑的级联多电平变流设备状态的直流输入输出、故障状态等信号，给出相应的控制信号，用于控制功率单元的投入和切除。
[0003]通常的功率单元控制器大部分适用于三相三线制星型连接H桥级联多电平变流设备在电力系统无功补偿、柔性交流输电以及高压直流输电系统的场合，多用于三相交流频率固定、设备稳定运行的场合。
[0004]新型储能脉冲电源为脉冲式放电，其功率单元的直流侧为超级电容，如果在充电过程中H桥IGBT的驱动信号的占空比不变，会出现所有超级电容不能同时充满的情况，在下次放电后电压差距会更大，导致放电的电压不足。由于超级电容个体间存在差异，且在放电过程中超级电容的电压在下降，因此不能保证每个超级电容在放电过程中电压相同，如果此时H桥中IG本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于新型储能脉冲电源的功率单元控制器，其特征在于，包括直流侧电压检测电路、直流侧电流检测电路、功率单元温度测量电路、AD转换电路、转换通讯电路、CPLD电路、驱动及保护电路、开关控制电路；所述转换通讯电路、所述驱动及保护电路、所述开关控制电路、所述功率单元温度测量电路均与所述CPLD电路直接连通；所述直流侧电压检测电路、所述直流侧电流检测电路经所述AD转换电路与所述CPLD电路连通；其中，所述CPLD电路用于根据控制器外部信号调整H桥拓扑中IGBT驱动信号的占空比；所述外部信号包括所述转换通讯电路接收的来自主控制器的控制信号、所述驱动及保护电路检测的桥臂故障信号、所述直流侧电压检测电路检测的超级电容直流侧的电压信号。2.根据权利要求1所述的一种基于新型储能脉冲电源的功率单元控制器，其特征在于，所述转换通讯电路用于完成所述功率单元控制器与所述主控制器的信息交互，所述信息交互为异步通讯方式。3.根据权利要求2所述的一种基于新型储能脉冲电源的功率单元控制器，其特征在于，所述转换通讯电路包括光电转换通讯电路和电光转换通讯电路；所述光电转换通讯电路的输出端与所述CPLD电路的输入端连通，用于实时接收来自主控制器的控制指令；所述电光转换通讯电路的输入端与所述CPLD电路的输出端连通，用于实时反馈超级电容功率单元的运行状态。4.根据权利要求3所述的一种基于新型储能脉冲电源的功率单元控制器，其特征在于，所述CPLD电路包括信号接收模块、PWM生成模块、AD读取控制模块、状态检测模块；所述信号接收模块的输入端与所述光电转换通讯电路的输出端连通；所述AD读取控制模块的输入端与所述AD转换电路连通；所述信号接收模块、所述AD读取控制模块、所述状态检测模块的输出端均与所述PWM生成模块的输入端连通；所述PWM生成模块的输出端与所述驱动及保护电路的输入端连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐玉麟，彭建飞，廖超，陈勇，张潇鹏，何金成，王鸿之，戢洋，石应天，
申请(专利权)人：核工业西南物理研究院，
类型：发明
国别省市：