四象限斬波控制器的制造方法
【專利說明】四象限斬波控制器
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，具體地，涉及一種四象限斬波控制器。
【背景技術(shù)】
[0003]開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。PWM開關(guān)電源的工作過程是通過“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現(xiàn)。
[0004]脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來調(diào)節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓值。最后這些交流波形經(jīng)過整流濾波后就得到直流輸出電壓。
[0005]控制器的主要目的是保持輸出電壓穩(wěn)定，其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設(shè)計成與線性調(diào)節(jié)器相同。他們的不同之處在于，誤差放大器的輸出(誤差電壓)在驅(qū)動功率管之前要經(jīng)過一個電壓/脈沖寬度轉(zhuǎn)換單元。目前市面上的功率模塊多為專用模塊，通用性較差。對于智能化模塊而言，由于帶有專門的控制和信號處理單元，更難以實現(xiàn)其通用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為提供一種更加通用的開關(guān)電源控制單元，本發(fā)明公開了一種四象限斬波控制器。
[0007]本發(fā)明所述四象限斬波控制器，包括組合邏輯控制器，所述組合邏輯控制器的輸出端通過光電隔離器件驅(qū)動功率H橋；
所述組合邏輯控制器的信號輸入端與死區(qū)時間寄存器和譯碼器的輸出端連接，所述譯碼器的輸出端還與ROM單元連接，所述ROM單元和計數(shù)器的輸出端均連接比較譯碼模塊，所述比較譯碼模塊輸出端連接脈寬擴展模塊輸入端，所述脈寬擴展模塊輸出端連接死區(qū)時間寄存器輸入端。
[0008]具體的，所述ROM單元為8位ROM單元。
[0009]優(yōu)選的，所述功率H橋采用IGBT作為開關(guān)管。
[0010]具體的，所述譯碼器為3/8譯碼器。
[0011]本發(fā)明所述四象限斬波控制器，依據(jù)單相H橋斬波器，可實現(xiàn)在四個象限下工作。可以根據(jù)設(shè)定運行在不同的工作方式下，具有多種用途。該模塊實用靈活，成本較低，具有一定的市場前景。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明一種【具體實施方式】示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步地的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0014]本發(fā)明所述四象限斬波控制器，包括組合邏輯控制器，所述組合邏輯控制器的輸出端通過光電隔離器件驅(qū)動功率H橋；所述組合邏輯控制器的信號輸入端與死區(qū)時間寄存器和譯碼器的輸出端連接，所述譯碼器的輸出端還與ROM單元連接，所述ROM單元和計數(shù)器的輸出端均連接比較譯碼模塊，所述比較譯碼模塊輸出端連接脈寬擴展模塊輸入端，所述脈寬擴展模塊輸出端連接死區(qū)時間寄存器輸入端。
[0015]模塊的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，模塊內(nèi)部由移位寄存器、數(shù)據(jù)比較譯碼單元、PWM數(shù)據(jù)儲存的ROM單元、3/8譯碼器、組合邏輯控制單元，脈沖擴展單元、死區(qū)時間產(chǎn)生單元、光電隔離放大單元、H橋功率單元等組成。其工作原理為，外部給定和電流(或電壓)反饋信號之差經(jīng)V/f變換后，生成相應(yīng)的頻率信號送入模塊內(nèi)的串行移位計數(shù)單元。該單元的二進制數(shù)與8位ROM單元已預(yù)置的PffM脈寬數(shù)據(jù)進行比較，比較結(jié)果經(jīng)譯碼器輸出PWM脈沖，再送入脈沖寬度擴展單元。該脈沖經(jīng)過工作方式的組合邏輯控制單元，按方式要求輸出相應(yīng)脈沖。輸出脈沖經(jīng)過死區(qū)時間處理和光電隔離放大后，從而驅(qū)動H橋中的IGBT功率管。
[0016]作為A型斬波器時，改變占空比就可改變輸出電壓或電流?？捎弥绷麟姍C啟動和調(diào)速等。作為B型斬波器時，可將兩端電壓提高，從而將部分能量返回電源。當(dāng)模塊工作在這種方式下時，可用于電瓶車、地鐵車、牽引礦車的調(diào)速。作為C型斬波器用時，兩管輪流導(dǎo)通，可工作在1、II象限。該方式實際上是A、B兩種方式的組合，主要用于要從電動到制動需要平滑過渡的場合。作為D型兩相斬波器用時。在磁場電流要求快速化的場合，用它來控制直流電機或同步電機的磁場電流，或作為電流源逆變器的直流電源。
[0017]如上所述，可較好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項】
1.四象限斬波控制器，其特征在于，包括組合邏輯控制器，所述組合邏輯控制器的輸出端通過光電隔離器件驅(qū)動功率H橋； 所述組合邏輯控制器的信號輸入端與死區(qū)時間寄存器和譯碼器的輸出端連接，所述譯碼器的輸出端還與ROM單元連接，所述ROM單元和計數(shù)器的輸出端均連接比較譯碼模塊，所述比較譯碼模塊輸出端連接脈寬擴展模塊輸入端，所述脈寬擴展模塊輸出端連接死區(qū)時間寄存器輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四象限斬波控制器，其特征在于，所述ROM單元為8位ROM單J Li ο3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四象限斬波控制器，其特征在于，所述功率H橋采用IGBT作為開關(guān)管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四象限斬波控制器，其特征在于，所述譯碼器為3/8譯碼器。
【專利摘要】本發(fā)明所述四象限斬波控制器，包括組合邏輯控制器，所述組合邏輯控制器的輸出端通過光電隔離器件驅(qū)動功率H橋；所述組合邏輯控制器的信號輸入端與死區(qū)時間寄存器和譯碼器的輸出端連接，所述譯碼器的輸出端還與ROM單元連接，所述ROM單元和計數(shù)器的輸出端均連接比較譯碼模塊，所述比較譯碼模塊輸出端連接脈寬擴展模塊輸入端，所述脈寬擴展模塊輸出端連接死區(qū)時間寄存器輸入端。本發(fā)明所述四象限斬波控制器，依據(jù)單相H橋斬波器，可實現(xiàn)在四個象限下工作?？梢愿鶕?jù)設(shè)定運行在不同的工作方式下，具有多種用途。該模塊實用靈活，成本較低，具有一定的市場前景。
【IPC分類】H02M1/08
【公開號】CN105591529
【申請?zhí)枴緾N201410552370
【發(fā)明人】廖蓉
【申請人】廖蓉
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月19日