一种高频链无连线并联逆变器制造技术

本发明专利技术公开了一种高频链无连线并联逆变器，主电路将交流电源进行整流、可控逆变、高频变压、周波变换、滤波处理，获得所需的交流电，控制电路控制主电路中功率开关器件的通断，使主电路输出所需交流电；主电路采用全桥全波式拓扑结构，实现了高频化和功率器件的软开关，高频链技术的应用使得开关变换器的体积、重量大为减小，消除了变压器和电感的音频噪声，软开关技术的采用减小了开关器件在开关过程中的损耗，使得逆变器的变换效率更高，采样输出端电压、电流信号，经电阻降压和带通滤波后，送入DSP核心电路处理以实现并联逆变器输出电压的快速同步控制和并联逆变器的有功与无功负载均分控制，从而到达逆变器并联要求，实现了无连线并联。

【技术实现步骤摘要】
一种高频链无连线并联逆变器
本专利技术属于电力电子
，尤其涉及一种高频链无连线并联逆变器。
技术介绍
在工业和科学技术高度发展的今天，用户对电能质量的要求越来越高，包括市电在内的所有原始电能可能满足不了用户的要求，必须经过处理后才能使用，逆变技术在这种处理中就起到了重要的作用。而如何给各种电子设备提供高质量、高可靠性的电源已成为航空航天、船舶、计算机、通讯和医疗等领域的一个重要课题，同时如何使一个供电系统更加稳定、可靠、不间断的提供电源也是一个重要的研究课题.逆变器并联作为一种电源冗余手段，能够使电源系统的可靠性大大增加。低频逆变器由于变压器、电磁等磁元件和电容体积大，使得逆变器体积、重量和噪声大，开关器件在高频硬开关过程中的损耗非常大，有线并联逆变器组成的电源系统，其均流、同步通过有线通信来实现，可扩展不强、可靠性差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高频链无连线并联逆变器，旨在提供一种适用于分布式供电电源系统的标准逆变器，使得电源输出功率的可扩展性强、设计灵活、可靠性高、设计可标准化、易于维护。本专利技术的目的在于提供一种高频链无连线并联逆变器，该高频链无连线并联逆变器包括:主电路，用于将交流电源经过整流后得到直流电源，直流电源经过可控逆变后得到高频交流电，高频交流电经过高频变压得到高压高频交流电，高压高频交流电经过周波变换得到低频交流电，低频交流电经过滤波后获得所需的交流电；控制电路，与所述主电路相连接，用于控制所述主电路中功率开关器件的通断，使所述主电路输出所需交流电。进一步，所述主电路包括:无源滤波器，与交流电源相连接，用于对交流电源进行滤波处理，并对滤波后的交流电源进行输出；全桥整流电路，与所述无源滤波器相连接，用于接收所述无源滤波器输出的交流电源，对交流电源进行整流，获得直流电源并进行输出；[0011 ] 全桥可控逆变电路，与所述全桥整流电路相连接，用于接收所述全桥整流电路输出的直流电源，对直流电源进行逆变，获得高频交流电并进行输出；高频变压器，与所述全桥可控逆变电路相连接，用于接收所述全桥可控逆变电路输出的高频交流电，将高频交流电变换为高压高频交流电，并对高压高频交流电进行输出；周波变换电路，与所述高频变压器相连接，用于接收所述高频变压器输出的高压高频交流电，将高压高频交流电变换为低频交流电，并对低频交流电进行输出；LC滤波电路，与所述周波变换电路相连接，用于接收所述周波变换电路输出的低频交流电，对低频交流电进行滤波处理，并对滤波处理后的低频交流电进行输出。进一步，所述无源滤波器采用LC滤波；所述全桥整流电路由不可控二极管D15、不可控二极管D16、不可控二极管D17及不可控二极管D18连接构成，所述无源滤波器的一输出端与不可控二极管D15的阴极相连接，所述无源滤波器的另一输出端与不可控二极管D17的阴极相连接，不可控二极管D15的阴极与不可控二极管D16的阳极相连接，不可控二极管D17的阴极与不可控二极管D18的阳极相连接，不可控二极管D15的阳极与不可控二极管D17的阳极相连接，不可控二极管D16的阴极与不可控二极管D18的阴极相连接，不可控二极管D18的阴极还与电解电容C的正极相连接，电解电容C的负极与不可控二极管D17的阳极相连接；所述全桥可控逆变电路的领先桥臂由功率开关器件SI及功率开关器件S2连接构成，功率开关器件SI的两端并联有二极管Dl及电容Cl，功率开关器件S2的两端并联有二极管D2及电容C2，滞后桥臂由功率开关器件S3及功率开关器件S4连接构成，功率开关器件S3的两端并联有二极管D3及电容C3，功率开关器件S4的两端并联有二极管D4及电容C4，功率开关器件SI通过二极管D5与功率开关器件S3相连接，功率开关器件S2通过二极管D6与功率开关器件S4相连接，领先桥臂的输出端通过电容Cb与高频变压器的一输入端相连接，滞后桥臂的输出端直接与高频变压器的另一输入端相连接；所述周波变换电路由功率开关器件S5、功率开关器件S6，不控二极管D7、不控二极管D8、不控二极管D9、不控二极管D10、不控二极管D11、不控二极管D12、不控二极管D13、不控二极管D14连接构成，所述LC滤波电路由低频电感Lfl、低频电感Lf2、电容Cf连接构成，高频变压器的一输出端与不控二极管D7的阳极相连接，不控二极管D7的阴极与不控二极管Dll的阴极相连接，不控二极管Dll的阳极与低频电感Lfl的第一端相连接，不控二极管D7的阳极还与不控二极管D8的阴极相连接，不控二极管D8的阳极与不控二极管D12的阳极相连接，不控二极管D12的阴极与低频电感Lf2的第一端相连接，低频电感Lf2的第二端与低频电感Lfl的第二端相连接，高频变压器的一输出端与不控二极管DlO的阳极相连接，不控二极管DlO的阴极与不控二极管D14的阴极相连接，不控二极管D14的阳极与低频电感Lfl的第一端相连接，不控二极管DlO的阳极还与不控二极管D9的阴极相连接，不控二极管D9的阳极与不控二极管D13的阳极相连接，不控二极管D13的阴极与低频电感Lf2的第一端相连接，电容Cf的一端与低频电感Lfl及低频电感Lf2的第二端相连接。进一步，所述控制电路包括:辅助电源电路，用于接入220V交流电源，输出3.3V、5V及15V直流电源供给给采样电路、保护电路、调理电路、驱动电路及DSP核心电路；[0021 ] 采样电路，用于接收所述主电路输出的电压和电流信号，经霍尔传感器和取样处理得到小于5V的弱电信号；调理电路，与所述采样电路相连接，用于接收采样电路采样得到的电压和电流弱电信号，经滤波、电平转换、限幅处理，得到不大于3.3V的弱电信号，输出至所述DSP核心电路的AD转换口 ；保护电路，与所述采样电路相连接，用于接收采样电路采样得到的电压和电流弱电信号，对该高频链无连线并联逆变器输出的电压和电流进行过流、短路、过压、欠压保护，最终输出一开关信号，同时送入DSP核心电路的PWM硬中断脚和驱动电路，故障出现时，用于硬件保护以关断所述主电路中的功率器件；DSP核心电路，与所述保护电路相连接，用于接收所述保护电路得到的保护开关信号，禁止输出PWM信号，同时接收所述调理电路得到的电压和电流信号，在DSP芯片内进行AD转换、PQ分解、双闭环控制、电压调制处理，最终输出PWM信号；驱动电路，与所述DSP核心电路相连接，用于将所述DSP核心电路输出的PWM信号转换成控制所述主电路中功率器件的开关信号。本专利技术提供的高频链无连线并联逆变器，主电路将交流电源经过整流后得到直流电源，直流电源经过可控逆变后得到高频交流电，高频交流电经过高频变压得到高压高频交流电，高压高频交流电经过周波变换得到低频交流电，低频交流电经过滤波后获得所需的交流电，控制电路控制主电路中功率开关器件的通断，使主电路输出所需交流电；主电路采用全桥全波式拓扑结构，实现了高频化和功率器件的软开关，高频链技术的应用使得开关变换器的体积、重量大为减小，消除了变压器和电感的音频噪声，软开关技术的采用减小了开关器件在开关过程中的损耗，使得逆变器的变换效率更高，采样输出端电压、电流信号，经电阻降压和带通滤波后，送入DSP核心电路处理以实现并联逆变器输出电压的快速同步控制和并联逆变器的有功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频链无连线并联逆变器，其特征在于，该高频链无连线并联逆变器包括：主电路，用于将交流电源经过整流后得到直流电源，直流电源经过可控逆变后得到高频交流电，高频交流电经过高频变压得到高压高频交流电，高压高频交流电经过周波变换得到低频交流电，低频交流电经过滤波后获得所需的交流电；控制电路，与所述主电路相连接，用于控制所述主电路中功率开关器件的通断，使所述主电路输出所需交流电。

【技术特征摘要】
1.一种高频链无连线并联逆变器，其特征在于，该高频链无连线并联逆变器包括: 主电路，用于将交流电源经过整流后得到直流电源，直流电源经过可控逆变后得到高频交流电，高频交流电经过高频变压得到高压高频交流电，高压高频交流电经过周波变换得到低频交流电，低频交流电经过滤波后获得所需的交流电； 控制电路，与所述主电路相连接，用于控制所述主电路中功率开关器件的通断，使所述主电路输出所需交流电。2.如权利要求1所述的高频链无连线并联逆变器，其特征在于，所述主电路进一步包括: 无源滤波器，与交流电源相连接，用于对交流电源进行滤波处理，并对滤波后的交流电源进行输出； 全桥整流电路，与所述无源滤波器相连接，用于接收所述无源滤波器输出的交流电源，对交流电源进行整流，获得直流电源并进行输出； 全桥可控逆变电路，与所述全桥整流电路相连接，用于接收所述全桥整流电路输出的直流电源，对直流电源进行逆变，获得高频交流电并进行输出； 高频变压器，与所述全桥可控逆变电路相连接，用于接收所述全桥可控逆变电路输出的高频交流电，将高频交流电变换为高压高频交流电，并对高压高频交流电进行输出；周波变换电路，与所述高频变压器相连接，用于接收所述高频变压器输出的高压高频交流电，将高压高频交流电变换为低频交流电，并对低频交流电进行输出； LC滤波电路，与所述周波变换电路相连接，用于接收所述周波变换电路输出的低频交流电，对低频交流电进行滤波处理，并对滤波处理后的低频交流电进行输出。3.如权利要求2所述的高频链无连线并联逆变器，其特征在于，所述无源滤波器采用LC滤波； 所述全桥整流电路由不可控二极管D15、不可控二极管D16、不可控二极管D17及不可控二极管D18连接构成，所述无源滤波器的一输出端与不可控二极管D15的阴极相连接，所述无源滤波器的另一输出端与不可控二极管D17的阴极相连接，不可控二极管D15的阴极与不可控二极管D16的阳极相连接，不可控二极管D17的阴极与不可控二极管D18的阳极相连接，不可控二极管D15的阳极与不可控二极管D17的阳极相连接，不可控二极管D16的阴极与不可控二极管D18 的阴极相连接，不可控二极管D18的阴极还与电解电容C的正极相连接，电解电容C的负极与不可控二极管D17的阳极相连接； 所述全桥可控逆变电路的领先桥臂由功率开关器件SI及功率开关器件S2连接构成，功率开关器件SI的两端并联有二极管Dl及电容Cl，功率开关器件S2的两端并联有二极管D2及电容C2，滞后桥臂由功率开关器件S3及功率开关器件S4连接构成，功率开关器件S3的两端并联有二极管D3及电容C3，功率开关器件S4的两端并联有二极管D4及电容C4，功率开关器件SI通过二极管D5与功率开关器件S3相连接，功率开关器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖红军，李先祥，庄小健，李宏，伍俊，
申请(专利权)人：肖红军，
类型：发明
国别省市：