一種新型1u機架式逆變器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及不間斷電源技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種效率高、體積小的新型IU機架式逆變器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，逆變技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于航空、航天、航海、電力、交通、通訊和新能源等領(lǐng)域。這些領(lǐng)域?qū)δ孀兤鞯男阅芤笠苍絹碓礁?。傳統(tǒng)的工頻機體積大、重量高、效率低、成本高，由于高頻功率器件不斷問世，中小功率段的UPS產(chǎn)品正逐步高頻化。提高逆變器的開關(guān)頻率可以減小濾波器的體積和重量，進而提高逆變器性能，因此高頻逆變器得到了發(fā)展。但是隨著應(yīng)用領(lǐng)域?qū)δ孀兤餍阅芤笤絹碓礁?，過高的開關(guān)頻率帶來了逆變器高的開關(guān)損耗導(dǎo)致逆變器效率降低。因此高頻逆變器的軟開關(guān)技術(shù)得到了重視和發(fā)展。三態(tài)DPM逆變器因可以實現(xiàn)逆變器的軟開關(guān)而不增加電路拓撲的復(fù)雜性而得到了廣泛的運用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)中逆變器所存在的缺陷和問題，提供一種新型IU機架式逆變器。
[0004]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明的新型IU機架式逆變器，其控制芯片為MC908MR32CFUE，所述MC908MR32CFUE前級DC/DC采用推挽正激模式，后級DC/AC采用三態(tài)DPM逆變模式；前級推挽正激DC/DC主要由MOSFET、變壓器Tl、整流二極管DU D2、D3、D4組成，后級三態(tài)DPM逆變橋由4個功率器件、濾波電感Lf和濾波電容Cf組成；其直流輸入經(jīng)前級推挽正激DC/DC變換，將不穩(wěn)定的輸入電壓Ui變換成后級DC/AC三態(tài)DPM逆變橋所需要的高頻脈沖直流電壓Uhf，經(jīng)過尖峰吸收回路后，后級DC/AC三態(tài)DPM逆變器再將其變換成所需要的高頻調(diào)制電壓Uab，經(jīng)輸出濾波后得到輸出電壓Uo0
[0005]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的新型IU機架式逆變器采用MC908MR32CFUE為控制芯片，控制芯片MC908MR32CFUE產(chǎn)生的SPWM經(jīng)調(diào)理電路產(chǎn)生逆變器所須要的基準正弦Vref，Vref做為逆變器電壓外環(huán)的參考，與輸出電壓反饋相比較后進入PI調(diào)節(jié)；電壓外環(huán)的輸出作為內(nèi)環(huán)電流給定，檢測電感電流與之比較，再由比較器的輸出控制功率開關(guān)，使電感和功率開關(guān)的峰值電流直接跟隨電壓調(diào)節(jié)器的輸出而變化。如此構(gòu)成的電流、電壓雙閉環(huán)變換器系統(tǒng)瞬態(tài)性能好、穩(wěn)態(tài)精度高，特別是具有內(nèi)在的對功率開關(guān)電流的限流能力。逆變器拓樸結(jié)構(gòu)主要包括高頻逆變、高頻變壓器、高頻整流、無功吸收支路、三態(tài)DPM逆變以及輸入、輸出濾波器，功率開關(guān)實現(xiàn)ZVS，變換效率高，具有體積小、重量輕等優(yōu)點，功率可達到3KVA ;同時在半載情況下效率就可達到90%以上；結(jié)合MC908MR32CFUE應(yīng)用，該款I(lǐng)U機架式逆變器具有完善的保護功能，比如電池過欠壓保護、輸出過壓保護、輸出欠壓告警、輸出短路、過溫保護、無人值守等功能。
【附圖說明】
[0006]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明的新型IU機架式逆變器作進一步說明。
[0007]圖1為本發(fā)明的新型IU機架式逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2為本發(fā)明的新型IU機架式逆變器的三態(tài)DPM逆變橋的控制方框圖；
[0009]圖3為本發(fā)明的新型IU機架式逆變器的基準正弦調(diào)理電路圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖1至圖3所示，本發(fā)明的新型IU機架式逆變器采用MC908MR32CFUE為控制芯片，直流輸入經(jīng)前級推挽正激DC/DC變換，先將不穩(wěn)定的輸入電壓Ui變換成后級DC/AC三態(tài)DPM逆變橋所需要的高頻脈沖直流電壓Uhf，經(jīng)過尖峰吸收回路后，后級DC/AC三態(tài)DPM逆變器再將其變換成所需要的高頻調(diào)制電壓Uab，經(jīng)輸出濾波后得到輸出電壓Uo。后級DC/AC三態(tài)DPM逆變采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制。MC908MR32CFUE產(chǎn)生的SPWM經(jīng)調(diào)理電路產(chǎn)生逆變橋所須要的基準正弦Vref，Vref做為逆變器電壓外環(huán)的參考，與輸出電壓反饋相比較后進入PI調(diào)節(jié)；電壓外環(huán)的輸出作為內(nèi)環(huán)電流給定，檢測電感電流與之比較，再由比較器的輸出控制功率開關(guān)，使電感和功率開關(guān)的峰值電流直接跟隨電壓調(diào)節(jié)器的輸出而變化。MC908MR32CFUE在每次定時中斷里對逆變輸出電壓進行AD采樣，在每個20ms里對所采樣到的逆變電壓進行有效值計算，將計算結(jié)果與220V進行比較，然后進行PI運算，PI運算的輸出乘以正弦表，產(chǎn)生SPWM波，控制SPWM波形的占空比，經(jīng)調(diào)理電路后產(chǎn)生基準正弦Vref。因此MC908MR32CFUE通過控制SPWM占空比來控制基準正弦Vref的幅值，從而控制輸出電壓Uo穩(wěn)定在220V。
[0011]如圖1所示，前級推挽正激DC/DC主要由M0SFET、變壓器Tl、整流二極管Dl、D2、D3、D4組成，直流輸入經(jīng)S1/S2逆變，再經(jīng)變壓器Tl升壓，經(jīng)整流后產(chǎn)生母線脈沖波uhf;吸收回路由功率器件Sc和電容Cr組成，用于吸收變壓器逼邊整流橋二極管反向恢復(fù)時的電壓尖峰和吸收逆變橋回饋的無功能量；三態(tài)DPM逆變橋由4個功率器件、濾波電感Lf、濾波電容Cf組成，母線脈沖電壓uhf經(jīng)功率器件S4、S5、S6、S7逆變成Uab’經(jīng)Lf、Cf濾波成220V交流電壓。
[0012]如圖1和圖2所示，三態(tài)DPM逆變橋率器件S4、S5、S6、S7的驅(qū)動由圖二所示產(chǎn)生。Vref與輸出電壓反饋相比較后進入PI調(diào)節(jié)；電壓外環(huán)的輸出作為內(nèi)環(huán)電流給定，檢測電感電流與之比較，再由比較器的輸出控制功率開關(guān)。
[0013]如圖2和圖3所示，Vref由MC908MR32CFUE所產(chǎn)生的SPWM經(jīng)調(diào)理電路后產(chǎn)生，母線電壓uhf脈沖波，為后級逆變橋功率器件S4、S5、S6、S7的零電壓開通創(chuàng)造了條件，當(dāng)uhf電壓為零時，控制功率器件S4、S5、S6、S7的開通，這樣功率器件S4、S5、S6、S7就工作在ZVS狀態(tài)，這樣就可提高逆變器的效率。結(jié)合MC908MR32CFUE對基準正弦的控制，使得輸出電壓不管在空載還是滿載，都能穩(wěn)定在220V。
[0014]綜上所述可知，本發(fā)明的新型IU機架式逆變器采用MC908MR32CFUE為控制芯片，控制芯片MC908MR32CFUE產(chǎn)生的SPWM經(jīng)調(diào)理電路產(chǎn)生逆變器所須要的基準正弦Vref，Vref做為逆變器電壓外環(huán)的參考，與輸出電壓反饋相比較后進入PI調(diào)節(jié)；電壓外環(huán)的輸出作為內(nèi)環(huán)電流給定，檢測電感電流與之比較，再由比較器的輸出控制功率開關(guān)，使電感和功率開關(guān)的峰值電流直接跟隨電壓調(diào)節(jié)器的輸出而變化。如此構(gòu)成的電流、電壓雙閉環(huán)變換器系統(tǒng)瞬態(tài)性能好、穩(wěn)態(tài)精度高，特別是具有內(nèi)在的對功率開關(guān)電流的限流能力。逆變器拓樸結(jié)構(gòu)主要包括高頻逆變、高頻變壓器、高頻整流、無功吸收支路、三態(tài)DPM逆變以及輸入、輸出濾波器，功率開關(guān)實現(xiàn)ZVS，變換效率高，具有體積小、重量輕等優(yōu)點，功率可達到3KVA ；同時在半載情況下效率就可達到90%以上；結(jié)合MC908MR32CFUE應(yīng)用，該款I(lǐng)U機架式逆變器具有完善的保護功能，比如電池過欠壓保護、輸出過壓保護、輸出欠壓告警、輸出短路、過溫保護、無人值守等功能。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的實施例已對本發(fā)明進行了說明性而非限制性的描述，但應(yīng)理解，在不脫離由權(quán)利要求所限定的相關(guān)保護范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以做出變更和/或修改。
【主權(quán)項】
1.一種新型IU機架式逆變器，其特征在于:其控制芯片為MC908MR32CFUE，所述MC908MR32CFUE前級DC/DC采用推挽正激模式，后級DC/AC采用三態(tài)DPM逆變模式；前級推挽正激DC/DC主要由MOSFET、變壓器Tl、整流二極管Dl、D2、D3、D4組成，后級三態(tài)DPM逆變橋由4個功率器件、濾波電感Lf和濾波電容Cf組成；其直流輸入經(jīng)前級推挽正激DC/DC變換，將不穩(wěn)定的輸入電壓Ui變換成后級DC/AC三態(tài)DPM逆變橋所需要的高頻脈沖直流電壓Uhf，經(jīng)過尖峰吸收回路后，后級DC/AC三態(tài)DPM逆變器再將其變換成所需要的高頻調(diào)制電壓Uab,經(jīng)輸出濾波后得到輸出電壓Uo。
【專利摘要】一種新型1U機架式逆變器，其控制芯片為MC908MR32CFUE，所述MC908MR32CFUE前級DC/DC采用推挽正激模式，后級DC/AC采用三態(tài)DPM逆變模式；前級推挽正激DC/DC主要由MOSFET、變壓器T1、整流二極管D1、D2、D3、D4組成，后級三態(tài)DPM逆變橋由4個功率器件、濾波電感Lf和濾波電容Cf組成；其直流輸入經(jīng)前級推挽正激DC/DC變換，將不穩(wěn)定的輸入電壓Ui變換成后級DC/AC三態(tài)DPM逆變橋所需要的高頻脈沖直流電壓Uhf,經(jīng)過尖峰吸收回路后，后級DC/AC三態(tài)DPM逆變器再將其變換成所需要的高頻調(diào)制電壓Uab,經(jīng)輸出濾波后得到輸出電壓Uo。該款1U機架式逆變器具有完善的保護功能，比如電池過欠壓保護、輸出過壓保護、輸出欠壓告警、輸出短路、過溫保護、無人值守等功能。
【IPC分類】H02M7/48
【公開號】CN204615687
【申請?zhí)枴緾N201520324732
【發(fā)明人】陳力, 陳一逢
【申請人】廈門市愛維達電子有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月19日