本发明专利技术公开了一种基于DSP的全数字化三相中频逆变器，包括IGBT智能功率模块、LC滤波器、反馈变压器和控制板。三组IGBT智能功率模块并联连接，接直流电压，三组IGBT智能模块的中点分别连接LC滤波器的滤波电感，滤波电感的另一端与滤波电容相连，滤波电容另一端并联连接在一起，滤波器输出端连接负载，反馈变压器一次侧连接LC滤波器输出端，反馈变压器二次侧连接至控制板反馈输入端口。本发明专利技术控制精度高、抗干扰性好、运算速度快，控制算法简单，输出电压稳定，逆变器动态调整性能好，制作工艺简单、特别适用于大功率的中频逆变器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于ー种三相中频逆变器，具体涉及ー种基于数字信号处理器(DSP)的全数字化三相中频逆变器，特别适用于大功率的中频逆变器。
技术介绍
正弦脉冲宽度调制(SPWM)技术是现代电カ电子变换控制的核心技术，是エ业应用中最为常见的ー种方法。传统产生SPWM信号的方法主要是采用专用集成电路来实现SPWM(如HEF4752、SA4828等)，主控系统采用单片机实现，系统电路结构虽然比较简单，但单片机抗干扰性差，处理精度低，尤其对于大功率中频逆变器，由于单片机精度的问题，很容易造成逆变器输出电压波形不稳定。 随着DSP的广泛应用，由于DSP精度高、计算速度快、抗干扰性好，采用DSP实时计算生成SPWM脉冲信号，同时在DSP内部完成AD (模拟数字)转换、数字PI (比例积分)控制等，整个逆变器系统仅由以DSP为核心的控制板及绝缘栅双极型晶体管(IGBT)组件、LC滤波器构成，系统结构简单，控制精度高。另ー方面，在逆变器控制方法中，为保证逆变器动态调整性能及输出稳定性，很多系统采用双环控制，内环为电流瞬时值控制，外环为电压有效值控制。但对于大功率中频逆变器而言，受到大功率开关器件IGBT最大开关频率的限制，造成SPWM的载波比N必然很低，仍采用双环控制势必造成逆变器输出电压波动大，控制稳定度差。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术的缺点而提出的，其目的是提供ー种适用于大功率的基于数字信号处理器(DSP)的全数字化三相中频逆变器。本专利技术的技术方案是一种基于DSP的全数字化三相中频逆变器，包括IGBT智能功率模块、LC滤波器、反馈变压器和控制板.三组IGBT智能功率模块并联连接，接直流电压，三组IGBT智能模块的中点分别连接LC滤波器的滤波电感，滤波电感的另一端与滤波电容相连，滤波电容另一端并联连接在一起，滤波器输出端连接负载，反馈变压器一次侧连接LC滤波器输出端，反馈变压器二次侧连接至控制板反馈输入端ロ。所述的控制板包括脉冲宽度调制(PWM)驱动脉冲转换电路、电压反馈采集电路、IO接ロ电路、故障保护电路、数字信号处理器(DSP)和电源模块。其中，电源模块提供电源，其余电路均与数字信号处理器连通。所述的PWM脉冲转换电路7包括Rl与Cl、一号反相器(0C门)的I脚相连，Cl另一端与GND连接，一号反相器的2脚与二号反相器(CMOS门)的3脚、R2连接，R2另一端连接+15V，二号反相器的2脚与C2、R3连接，C2的另一端接GND。本专利技术控制精度高、抗干扰性好、运算速度快，控制算法简单，输出电压稳定，逆变器动态调整性能好，制作エ艺简单、成本低。附图说明图I是本专利技术基于DSP的全数字化三相中频逆变器电路 图2是本专利技术的控制板电路 图3是本专利技术的PWM驱动脉冲转换电路 图4是本专利技术的电压反馈采集电路 图5是本专利技术的IO接ロ电路； 图6是本专利技术的故障保护电路图。其中 IIGBT智能功率模块 2 LC滤波器 3反馈变压器4控制板 5滤波电感6滤波电容 7 PWM驱动脉冲转换电路 8电压反馈采集电路 9 IO接ロ电路10故障保护电路 II一号反相器12 二号反相器 13运算放大器 14反馈电压端子 15光电耦合器 16电平变换门 17与门 18或非门 19数字信号处理器20电源模块。具体实施例方式下面，结合附图和实施例对本专利技术基于DSP的全数字化三相中频逆变器进行详细说明 如图I所示，一种基于DSP的全数字化三相中频逆变器，包括IGBT智能功率模块1、LC滤波器2、反馈变压器3和控制板4。其中，三组IGBT智能功率模块I并联连接，接直流电压(例如600V)，三组IGBT智能模块I的中点分别连接LC滤波器2的滤波电感5，滤波电感5的另一端与滤波电容6相连，滤波电容6另一端并联连接在一起，滤波器2输出端连接负载。反馈变压器3 —次侧连接LC滤波器2输出端，反馈变压器3 二次侧连接至控制板4反馈输入端ロ，控制板4通过检测输出电压，利用DSP片上AD采集通道，直接进行直流电压采集，并进行相应的运算控制，利用DSP片上专用PWM ロ，产生六路PWM脉冲，驱动IGBT模块。如图2所示，所述的控制板4包括PWM驱动脉冲转换电路7、电压反馈采集电路8、IO接ロ电路9、故障保护电路10、数字信号处理器(DSP) 19和电源模块20。其中，电源模块20提供电源，其余电路均与数字信号处理器19连通。DSP19选用TI公司TMS320LF2407 ；电源模块20选用M0RNSUN电源模块，包括+15V/VDD1和+15VSS1及+15V/VCC，其中VDD1、VSS1为所有模拟芯片供电，VCC为DSP及控制板中数字芯片供电，+15V为驱动转接板供电，DSP板内部完成5V/3. 3V转换，DSP板是控制核心，实现所有外围信号连接。电压反馈采集电路完成逆变器幅值采集，PWM脉冲变换电路实现IGBT驱动信号的变换，IO接ロ电路实现所有数字信号的通信，故障保护电路主要实现逆变器故障检测。如图3所示，所述的PWM脉冲转换电路7包括Rl与Cl、一号反相器(0C门)11的I脚相连，Cl另一端与GND连接，一号反相器11的2脚与二号反相器(CMOS门)12的3脚、R2连接，R2另一端连接+15V，二号反相器12的2脚与C2、R3连接，C2的另一端接GND。该电路为一路PWM脉冲变换电路，其他五路电路相同。如图4所示，所述的电压反馈采集电路8，其电路的连接关系如下反馈变压器3二次侧的三相输出电压通过端子14的1、2、3脚分别连接至Dl阳极、D2阳极、D3阳极，Dl阴极、D2阴极、D3阴极、C3、R4、R5连接一起，D4阳极、D5阳极、D6阳极与C3另一端、R4另一端、R8连接一起，D4阴极与Dl阳极连接，D5阴极与D2阳极连接，D6阴极与D3阳极连接，R5另一端与R6、R7、R8另一端串联连接，R6与R7公共点与R9连接，R9另一端与D7阳极、D8阴极、运算放大器13的12脚连接，运算放大器13的13脚、14脚与RlO连接，RlO另ー端与R11、C4、R12连接，R12另一端与D9阳极、DlO阴极连接，Rll另一端C4另一端与DlO阳极连接至AGND，D9阴极连接至3. 3VA。如图5所示，所述的IO接ロ电路9，其电路连接关系如下外部IO信号通过LI与 R13连接，R13另一端与C5、Dll阴极连接、光电耦合器15的I脚连接，C5另一端与Dll阳极、光电耦合器15的2脚连接至GNDPLC，光电耦合器15的3脚与R14、R15连接，R14另ー端连接至3. 3V，R15另一端与C6连接至DSP的IO ロ，C6另一端与光电耦合器15的4脚连接至GND。其他五路的IO信号电路与图5相同。如图6所示，所述的故障保护电路10，其电路连接关系如下报警信号ERR1、ERR2、ERR3分别通过R19、R20、R21连接至或非门18的I脚、2脚、8脚，C7、R16串联连接，其公共点与或非门18的8脚及电平变换门16的3脚连接，C8、R17串联连接，其公共点或非门18的2脚及电平变换门16的5脚连接，C9、R18串联连接，其公共点与或非门18的I脚及电平变换门16的7脚连接。报警信号ERR4、ERR5、ERR6分别通过R25、R26、R27连接至或非门1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于DSP的全数字化三相中频逆变器，包括IGBT智能功率模块（1）、LC滤波器（2）、反馈变压器（3）和控制板（4），其特征在于：三组IGBT智能功率模块（1）并联连接，接直流电压，三组IGBT智能模块（1）的中点分别连接LC滤波器（2）的滤波电感（5），滤波电感（5）的另一端与滤波电容（6）相连，滤波电容（6）另一端并联连接在一起，滤波器（2）输出端连接负载，反馈变压器（3）一次侧连接LC滤波器（2）输出端，反馈变压器（3）二次侧连接至控制板（4）反馈输入端口。
【技术特征摘要】
1.一种基于DSP的全数字化三相中频逆变器，包括IGBT智能功率模块(I)、LC滤波器(2)、反馈变压器(3)和控制板(4)，其特征在于三组IGBT智能功率模块(I)并联连接，接直流电压，三组IGBT智能模块(I)的中点分别连接LC滤波器(2)的滤波电感(5)，滤波电感(5)的另一端与滤波电容(6)相连,滤波电容(6)另一端并联连接在一起,滤波器(2)输出端连接负载，反馈变压器(3)—次侧连接LC滤波器(2)输出端，反馈变压器(3)二次侧连接至控制板(4)反馈输入端口。2.根据权利要求I所述的基于DSP的全数字化三相中频逆变器，其特征在于所述的控...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭树文，赵武玲，王伟强，于民东，李玉宾，姚广，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院，
类型：发明
国别省市：
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