0.7mH，达到滤除高频毛刺的效果。在交流接触器吸合的瞬间产生冲击电流，为防止此情况的出现，需要在交流侧并入软启动电阻，我们选择RXQ-150W/200 Ω AMI滤波器是为抑制交流电网中的高频干扰对整流器的影响以及抑制负载(高频开关电源)对交流电网的干扰，这里我们选择DL-300EBK3。
[0024]直流侧电容具有缓冲VSR交流侧与直流侧的无功能量交换，抑制直流侧电压纹波，当负载发生变化时，支撑直流侧电压，限定直流电压的波动。
[0025]从满足电压环控制的跟随性指标看，直流侧电容应取值尽量小，以确保直流侧电压的快速跟踪设定电压;而从直流侧电压抗干扰性的角度分析，直流侧电容的取值应尽量大，以限制负载扰动时对直流电压稳定性的影响。在PWM整流器主电路参数设计中，直流侧的电容设计非常重要，一方面缓冲直流侧与直流侧负载间的能量，稳定直流侧电压，另一方面抑制直流侧的谐波电压，滤除直流侧电压的波纹。在HVM整流器中，从直流侧电压的控制方面考虑，若直流侧电压过低，容易引起电流发生严重的畸变，导致波形失真。若直流侧电压过高，则对器件要求有更高的耐压值，甚至无法保证系统的正常运行。直流侧电容的取值一般在15000 Ω —25000 Ω，本设计中直流侧电容采用6个15000 Ω的电解电容进行三串三并。均压电阻是为防止电解电容在并联时漏电流有差别所导致的电压不能均匀分布在电容上，最终选择两个RXQ-100W/20 Ω串联在直流侧电容两端。
[0026]如图3为本装置的线电压过零同步电路，现场应用时很多时候不提供N线，因此电压过零和采样都为线电压方式;线电压过零只需将正弦表的角度延迟30°，同时线电压过零能够消除N线上杂波对过零信号的干扰，提高系统的可靠性。通常，在电网电压畸变严重时，线电压的波形通常比相电压波形好，相对于采样相电压采样线电压能够保证采样的精确性。对电网电压的线电压过零点进行捕获，在过零点时启动DSP中的事件管理器EV中的定时器，给软件锁相环提供基准的信号，也给采样和PWM调制提供同步信号，这样就保证了交流侧基波电流和网侧电压的同步，从而可实现整流器单位功率因数运行，经过电压传感器之后变成5V的交流信号，再经过31型滤波器电路将毛刺滤除，在经过两个反并联的肖特基二极管组箝位电路将电压保持在-0.3V?+0.3V之间，最后经过比较器LM393，得到与线电压Uab同频率的方波信号。
[0027]如图4为本实用新型的采样信号调理电路，采样电路设计的目的是将传感器取得的系统信息调理成与AD芯片匹配的模拟信号，并且去除信号的干扰，消除误差。经传感器转换的小电流信号首先由取样电阻变成电压信号，然后经过一个稳定可靠的RC滤波器，对长距离信号传输中带来的干扰信号进行滤波处理，之后加入保护二极管完成对信号的限幅，抑制尖峰干扰，对后续电路做保护；再经过正向放大电路，调理成适合ADS85561芯片采集的-10?+10V之间的信号，经过两级低通RC滤波器滤波之后，再经过电压跟随器LM2902进入ADS85561进行采样。
[0028]如图5为本实用新型的故障处理模块，包括软件故障保护和硬件故障保护，硬件保护包括硬件过压保护，硬件过流保护，IGBT模块硬件故障保护。软件保护包括软件过压，过流、IGBT故障保护。传感器采样三相输入电流以及直流侧电压信号经信号调理电路送入ADS85561，在DSP中检测电流的峰值和超过设定的电流值，IGBT的S0故障信号经过RC滤波和4504光耦之后进入DSP，来判断是否封锁IGBT脉冲和切断交流接触器。
[0029]图6为本实用新型的硬件过流保护电路，当交流侧出现过流情况，会对IGBT造成损害，为保证整流器的安全稳定运行，本实用新型设计了硬件过流保护电路，将采样到的电流信号经电阻变成电压信号，然后经过RC滤波之后送入运放LM324，再送入比较器LM393与设定的安全阀值进行比较，当检测信号大于安全阀值时，则比较器输出为低电平。如图5所示，经过4504光耦和⑶4072，再经⑶40106反向进入光耦TIL113驱动继电器保护来切断交流接触器和IGBT脉冲。
[0030]图7为本实用新型的485转换电路，为实现对整个PWM整流器的监控，需要将DSP所采集到的直流侧电压值，三相输入电流值，以及主接触器的吸合等状态实时传送给上位机进行监控。采用了 485通信方式进行传送，DSP的TX发送引脚和RX的接收引脚分别经过6N137隔离之后送入收发器SN75176的接收和发送引脚上，SN75176还需要一个发送和接收控制信号，采用DSP的10 口 CONTROL来控制，首先将SN75176的接收使能引脚引脚和发送使能引脚连接到一起，使之处于一种单双工的状态，DSP在发送数据时，将⑶NTR0L置为低电平，经TLP521隔离和⑶40106反向后，控制SN75176发送使能，保证数据的稳定传送。
[0031]上述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利和保护范围应以所附权利要求书为准。
【主权项】
1.一种三相三线制P丽整流器，其特征在于:包括EMI滤波器、软启动电阻、IPM模块、交流侧电抗器、直流侧电容、触摸屏和DSP核心控制模块； 所述EMI滤波器通过与塑壳断路器连接并入电网，所述软启动电阻并联在交流接触器两端，所述交流侧电抗器和IPM模块连接，所述IPM模块输出端经所述直流侧电容和均压电阻连接;所述IPM模块和所述DSP核心控制模块连接，所述DSP核心控制模块包括核心控制芯片DSP2812、线电压过零同步电路、信号调理电路、故障保护处理电路、RS485转换电路； 所述线电压过零同步电路的输入端经电压传感器PT连接到两相的线电压，线电压过零同步电路的输出端接到核心控制模块的外部中断引脚上;所述信号调理电路输入端经电流传感器CT连接到电网，所述信号调理电路输出端与所述DSP核心控制模块连接;所述RS485转换电路和所述DSP核心控制模块连接，所述RS485转换电路的RS485输出端与所述触摸屏连接;所述故障保护处理电路输入端分别接IGBT故障信号、过压信号以及过流信号，所述故障保护处理电路输出端通过继电器与交流侧接触器连接;所述核心控制模块通过驱动电路与所述IPM模块连接。2.根据权利要求1所述的三相三线制Pmi整流器，其特征在于:所述IPM模块包括三组IGBT模块，所述IGBT模块为FF900R12IP4D模块。3.根据权利要求1所述的三相三线制PWM整流器，其特征在于:所述的线电压过零同步电路包括r滤波电路、限幅电路和比较电路，所述比较电路由LM393所构成的负反馈电路组成，限幅电路由两个反并联的肖特基二极管SS14组成。
【专利摘要】本实用新型公开了一种三相三线制PWM整流器，包括输入电感，输入滤波器，直流侧电容，软启动电阻，控制电路。所述控制电路包括核心处理器DSP2812、IGBT驱动模块，保护电路，故障处理与隔离电路，线电压过零同步电路，通信电路，信号调理电路。本实用新型具有使电流波形具有和电压输入波形同相位的正弦波，电网侧功率因数接近为1，输入电流的谐波接近于0；能够对直流电压进行控制，使之恒定于给定的值，直流侧负载发生变化时，具有很快的动态响应，很快的回到给定值。将其作为大功率开关电源系统中的整流环节，构成大功率高功率因数PWM高频开关电源系统，形成了绿色环保和节能的高度统一。
【IPC分类】H02M7/217
【公开号】CN205092786
【申请号】CN201520839709
【发明人】黄瑞炉
【申请人】九江历源整流设备有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年10月27日