專(zhuān)利名稱(chēng)：一種直流分量消除電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流分量消除電路，適用于SPWM逆變器中的直流分量消除。
背景技術(shù)：
在采用SPWM調(diào)制技術(shù)的逆變器中，由于基準(zhǔn)正弦波的直流分量、控制電 路中運(yùn)算放大器的零漂、開(kāi)關(guān)器件不一致以及驅(qū)動(dòng)脈沖分配和死區(qū)時(shí)間的不對(duì) 稱(chēng)等原因，會(huì)造成輸出電壓含有直流分量。輸出直流分量會(huì)對(duì)逆變器本身和交 流負(fù)載產(chǎn)生不利影響，目前市場(chǎng)上還沒(méi)有一種能夠有效地消除直流分量來(lái)保障 逆變器可靠運(yùn)行的電路。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種直流分量消除電路，該電路以圖有效消除SPWM逆變器輸出電壓中的直流分量，提供負(fù)載優(yōu)異的交流正弦波電壓。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是直流分量消除電路，其特征在于該電路由采 樣調(diào)理電路和直流分量疊加電路組成，其中采樣調(diào)理電路，用于檢測(cè)SPWM逆變器輸出電壓中的直流分量，并輸出與 所述直流分量成負(fù)比例關(guān)系的直流分量調(diào)制信號(hào)；直流分量疊加電路，用于將所述采樣調(diào)理電路輸出的所述直流分量調(diào)制信號(hào)與基準(zhǔn)SPWM方波信號(hào)相疊加，從而得到所需的基準(zhǔn)正弦波電壓。所述采樣調(diào)理電路包括由R!Q、 R2C2組成的二階有源濾波電路，集成運(yùn)算 放大器IQ和電阻R4、 R5、電容C3組成比例積分電路，集成運(yùn)算放大器IC2和光耦OPT。 OPT2組成一個(gè)隔離型的比例放大器。所述直流分量疊加電路包括疊加電路和有源濾波電路，其中電容C,起隔直作用，集成運(yùn)算放大器IC3和電阻R2、 R3、 R4、 R5，電容C2、 C3組成一個(gè)二階有源濾波電路。本發(fā)明的有益效果是該直流分量消除電路能有效消除SPWM逆變器輸出 電壓中的直流分量，提供負(fù)載優(yōu)異的交流正弦波電壓，且該電路具有直流分量 消除方法簡(jiǎn)單可靠的特點(diǎn)。


圖l是本發(fā)明的方框圖。圖2是本發(fā)明采樣調(diào)理電路的原理圖。圖3是本發(fā)明直流分量疊加電路的原理圖。圖4是背景技術(shù)沒(méi)有直流分量消除電路時(shí)帶整流橋負(fù)載的實(shí)驗(yàn)波形。 圖5是本發(fā)明有直流分量消除電路時(shí)帶整流橋負(fù)載時(shí)的實(shí)驗(yàn)波形。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)施例直流分量消除電路由采樣調(diào)理電路1和直流分量疊 加電路2組成，其中采樣調(diào)理電路l，用于檢測(cè)SPWM逆變器輸出電壓中的 直流分量，并輸出與所述直流分量成負(fù)比例關(guān)系的直流分量調(diào)制信號(hào)；直流分 量疊加電路2，用于將所述采樣調(diào)理電路1輸出的所述直流分量調(diào)制信號(hào)與基 準(zhǔn)SPWM方波信號(hào)相疊加，從而得到所需的基準(zhǔn)正弦波電壓。圖2是本實(shí)施例采樣調(diào)理電路1的原理圖，Vo是逆變器的輸出電壓，通過(guò) 由Rtd、 112<:2組成的二階濾波電路，濾除交流成分。集成運(yùn)算放大器IC,(型 號(hào)LM324)和電阻R4、 R5、電容C3組成比例積分電路。如果逆變器輸出含有 正的直流分量，則IQ的輸出為一個(gè)正的直流電壓值；如果輸出含有負(fù)的直流 分量，則Id的輸出為一個(gè)負(fù)的直流電壓值。集成運(yùn)算放大器IC2 (型號(hào)LM324) 和光耦OPT,、 OPT2組成一個(gè)隔離型的比例放大器。其比例增益為其中，CRT為光耦的電流傳輸比。當(dāng)直流分量為正時(shí)，IC2驅(qū)動(dòng)OPT2 (型 號(hào)HCPL-M453)，在電阻R7上產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電壓Vde (負(fù)的直流分量調(diào)制信號(hào))； 當(dāng)直流分量為負(fù)時(shí)，IC2驅(qū)動(dòng)OPT！(型號(hào)HCPL-M453)，在電阻117上產(chǎn)生一正電壓Vde (正的直流分量調(diào)制信號(hào))。由此可見(jiàn)，光耦的輸出與直流分量成負(fù) 比例關(guān)系。圖3是本實(shí)施例直流分量疊加電路2的原理圖，該電路包括疊加電路2-1 和有源濾波電路2-2兩個(gè)部分，采樣調(diào)理電路l電阻R7上的電壓(直流分量調(diào)制信號(hào))Vde可以直接與施加在疊加電路2-1上的基準(zhǔn)方波信號(hào)VspwM相疊加，再經(jīng)過(guò)二階有源濾波電路2-2被濾成光滑、高質(zhì)量的所需的基準(zhǔn)交流正弦波電 壓Vw，作為逆變器控制電路的基準(zhǔn)。在圖3所示的電路中，電容d起隔直作 用，集成運(yùn)算放大器IC3 (型號(hào)LM324)和電阻&、 R3、 m、 R5，電容C2、 C3 組成一個(gè)典型的Sallen-Key二階有源濾波器，其中及2 = & = C2=C3 = C，其傳遞函數(shù)為<formula>formula see original document page 5</formula>其中，K^l+Rs/R4為比例增益。為方便觀察直流分量消除電路的作用，以帶整流橋負(fù)載為例。圖4是沒(méi)有 直流分量消除電路時(shí)帶整流橋負(fù)載實(shí)驗(yàn)波形，由于SPWM逆變器輸出電壓含有 直流分量，輸出電流Io不對(duì)稱(chēng)。圖5是有直流分量消除電路時(shí)帶整流橋負(fù)載實(shí) 驗(yàn)波形，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SPWM逆變器輸出電壓的直流分量幾乎為零，輸出電 流I。波形對(duì)稱(chēng)性好。
權(quán)利要求
1、一種直流分量消除電路，其特征在于該電路由采樣調(diào)理電路(1)和直流分量疊加電路(2)組成，其中采樣調(diào)理電路(1)，用于檢測(cè)SPWM逆變器輸出電壓中的直流分量，并輸出與所述直流分量成負(fù)比例關(guān)系的直流分量調(diào)制信號(hào)；直流分量疊加電路(2)，用于將所述采樣調(diào)理電路(1)輸出的所述直流分量調(diào)制信號(hào)與基準(zhǔn)SPWM方波信號(hào)相疊加，從而得到所需的基準(zhǔn)正弦波電壓。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述直流分量消除電路，其特征在于所述采樣調(diào)理電路(1)包括由R,Q、 112<:2組成的二階有源濾波電路，集成運(yùn)算放大器Id和電 阻R4、 R5、電容C3組成比例積分電路，集成運(yùn)算放大器IC2和光耦OPT,、 OPT2 組成一個(gè)隔離型的比例放大器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述直流分量消除電路，其特征在于所述直流分量疊 加電路(2)包括疊加電路(2-1)和有源濾波電路(2-2)，其中電容C,起隔直作用，集成運(yùn)算放大器IC3和電阻R2、 R3、 R4、 R5，電容C2、 C3組成一個(gè)二階有源濾波電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直流分量消除電路。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種直流分量消除電路，該電路以圖有效消除SPWM逆變器輸出電壓中的直流分量，提供負(fù)載優(yōu)異的交流正弦波電壓。解決該問(wèn)題的技術(shù)方案是直流分量消除電路，其特征在于該電路由采樣調(diào)理電路和直流分量疊加電路組成，其中采樣調(diào)理電路，用于檢測(cè)SPWM逆變器輸出電壓中的直流分量，并輸出與所述直流分量成負(fù)比例關(guān)系的直流分量調(diào)制信號(hào)；直流分量疊加電路，用于將所述采樣調(diào)理電路輸出的所述直流分量調(diào)制信號(hào)與基準(zhǔn)SPWM方波信號(hào)相疊加，從而得到所需的基準(zhǔn)正弦波電壓。本發(fā)明可用于SPWM逆變器中的直流分量消除。
文檔編號(hào)H02M7/44GK101325378SQ20081006053
公開(kāi)日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者嚴(yán)輝強(qiáng), 付鋒鋒, 何湘寧, 葉智俊, 周永忠, 李武華, 金新偉 申請(qǐng)人:杭州中信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化有限公司