一种电力系统技术领域的数字移相电路，包括：计数触发分频单元、短路脉冲计数单元和过电流脉冲计数单元；一种包含上述数字移相电路的改进交流电源，包括：主回路和与主回路相连并传输工作状态和控制指令的控制回路，所述的主回路包括：依次连接的输入滤波器、AC-DC调压电路、直流滤波器、DC-AC变换器和输出滤波器；所述的控制回路包括：变频触发电路、人机交互模块以及如权利要求1-3中任一所述的数字移相电路。本发明专利技术解决了现有调压调频电源采用的是可控硅调压电路存在的输出波形畸变，频率只能小范围内调节，对输入电源产生干扰，电路复杂等问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种电力系统
的装置，具体是一种数字移相电路及其改进交流电源。
技术介绍
目前交流电源调压主要是由可控硅来实现的，而可控硅在交流调压过程中普遍存在输出波形有畸变，谐波干扰严重问题，其原因是可控硅的控制极只能触发导通，导通后只有使可控硅的电流小于维持导通最小值才能关断交流电源中过零自动关断。由于频率较低，很难对正弦波交流电源进行处理。所以可控硅对正弦波交流电源调压，只能采取在相应的相位角中进行触发导通的方法进行调压，这导致输出波形严重畸变，更严重的是可控硅在导通瞬间会产生大量谐波电压电流注入电网中，干扰用电设备。目前半导体功率开关器件如IGBT已经可以做到高压大电流，开关频率也可以做到50K以上，加上EDA技术发展很快，现有开关器件运用在正弦波调频调压交流电源装置上，核心部件采用高度集成化，使整个控制设计变得简单可靠。同时也要看到功率开关器件应用要求高，特别在高频应用时会有很多问题，但只要设计布局合理，完全可以做到装置工作其间运行稳定，效率提高。经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN201255746Y，公告日2009_6_10， 公开了一种“高压实验电源数字式正弦波控制系统”，该技术以DSP处理模块为核心，连接有DDS正弦波生成模块、幅值调节模块、光电编码器和低通滤波模块。该技术虽然能调整系统电压的幅值和正弦波频率，但是推挽放大电路只能实现低压放大，且采用功率晶体管存在二次击穿的问题，容量做不大，且用升压变压器满足容量情况下体积庞大。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提供一种数字移相电路及其改进交流电源，基于大规模可编程逻辑芯片控制及采用专用DDS合成波形技术正弦波调频调压交流电源，解决了现有调压调频电源采用的是可控硅调压电路存在的输出波形畸变，频率只能小范围内调节，对输入电源产生干扰，电路复杂等问题。本专利技术是通过以下技术方案实现的本专利技术涉及一种数字移相电路，包括计数触发分频单元、短路脉冲计数单元和过电流脉冲计数单元，其中计数触发分频单元输出与AC-DC调压电路相连接并传输驱动电路所需的控制信息，短路脉冲计数单元和过电流脉冲计数单元分别与AC-DC调压电路相连接并传输保护与控制信息。所述的计数触发分频单元包括四个计数触发子单元、一个总计数器、一个(PWM) 脉宽调制器和一个61m模块，其中总计数器的输入端与外部信号cudn、cuup分别组成或门，脉宽调制器和61m模块的输入端均接收有源时钟输出的时钟信号，四个计数触发子单元的输出端与温度控制信号经或计算分别作为正负极控制信号输出。所述的计数触发子单元由一个12位计数器和一个锁存器组成，其中12位计数器的输入端分别与总计数器、脉宽调制器和61m模块相连接并接收对应的控制信号，12位计数器的输出端与锁存器相连接并发送触发信号，四个计数触发子单元的对应锁存器的输出端与短路脉冲计数单元输出端、温度信号输入端经过或门计算分别作为正极和负极控制信号。所述的短路脉冲计数单元包括8分频模块、4位计数器和锁存器模块，其中8分频模块的输入端分别接收有源时钟输出的时钟信号以及外部短路电流信号，4位计数器的输入端与8分频模块相连并接收分频信号，锁存器模块的输入端与4位计数器相连并接收触发信号，锁存器模块的输出端与计数触发分频单元相连。所述的过电流脉冲计数单元包括64分频模块、4位计数器模块，其中64分频模块的输入端接收有源时钟输出的时钟信号以及外部过电流信号，4位计数器的输入端与64 分频模块相连并接收分频信号，4位计数器的输出端输出保护控制信息。本专利技术涉及一种改进交流电源，包括主回路和与主回路相连并传输工作状态和控制指令的控制回路，其中所述的主回路包括依次连接的输入滤波器、AC-DC调压电路、直流滤波器、DC-AC 变换器和输出滤波器；所述的控制回路包括变频触发电路、人机交互模块以及上述数字移相电路，其中输入滤波器的电路的输出端至AC-DC调压电路输入端，在滤除电网高频谐波的同时阻止电路产生的谐波传输到电网上，数字移相电路的输入端与人机交互模块相连并接收调压指令实现PWM调制，数字移相电路输出端与AC-DC调压电路相连并输出控制信号，直流滤波器、DC-AC变换器和输出滤波器依次串联连接并输出交流电压，变频触发电路的输入端与人机交互模块相连并接收调频指令实现频率变化，输出端与DC-AC变换器相连并输出两路正负SPWM信号进行控制驱动，人机交互模块的输入端与输出滤波器的输出端相连并对当前输出交流电压频率、电压电流瞬态显示。本专利技术包括以下优点1、AC_DC调压电路输出无级调节，额定负载下直流纹波小，输出滤波器输出交流电压正负半周严格对称，调频和调幅相互独立，调节方便。2、DC-AC变换器采用全桥SPWM方式，调制频率20K以上，是最高基波频率50倍， 经过输出低通滤波电路以后，在额定负载下电压电流波形为纯正弦波。3、数字移相电路实现两路脉宽调制波形输出，过流保护、频率、死区时间调节采用全数字化，完全纯硬件电路实现，可靠性高；4、变频触发电路采用专用DDS、有源时钟产生标准正弦波信号参考源，稳定性极高，频率调节方便，它可以精确至0. 01Hz，实现超低频低至0. 5HZ。调制单元实现两路脉宽调制SPWM波形输出，死区时间芯片内部完成；5、AC-DC调压电路、DC-AC变换器，电路采用专用IGBT驱动器，自身包含了短路软关断功能；同时AC-DC调压电路采用鍊铜丝过电流检测，经信号处理光电耦合输入到数字移相电路处理，输出两路信号经光电隔离来控制IGBT导通电压，当检测到回路里的短路电流时，延迟后降低驱动电压，直至最后完全关断。本专利技术用数字化硬件来实现IGBT的“软关断”，弥补了 IGBT驱动器靠检测C-E间的电压来实现软关断的不足之处，提升了 IGBT过电流保护的能力，使IGBT器件应用可靠性进一步提高。6、本专利技术适用于大中小容量需要隔离的电源，调整保护参数即可。附图说明图1为数字移相电路内部逻辑功能结构示意图。图2为改进交流电源整体结构示意图。图3为AC-DC调压电路和直流滤波器示意图。图4为DC-AC变换器和输出滤波器示意图。图5为变频触发电路示意图。图6为人机交互模块示意图。下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1如图1所示，本实施例涉及的数字移相电路，包括计数触发分频单元、短路脉冲计数单元和过电流脉冲计数单元，其中计数触发分频单元输出与AC-DC调压电路相连接并传输驱动电路所需的控制信息，短路脉冲计数单元和过电流脉冲计数单元分别与AC-DC 调压电路相连接并传输保护与控制信息。所述的计数触发分频单元包括四个计数触发子单元、一个总计数器、一个(PWM) 脉宽调制器和一个61m模块，其中总计数器的输入端与外部信号cudn、cuup分别组成或门，脉宽调制器和61m模块的输入端均接收有源时钟输出的时钟信号，四个计数触发子单元的输出端与温度控制信号经或计算分别作为正负极控制信号输出。所述的计数触发子单元由一个12位计数器和一个锁存器组成，其中12位计数器的输入端分别与总计数器、脉宽调制器和61m模块相连接并接收对应的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：袁康，蒋国庆，
申请(专利权)人：袁康，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。