一种链式结构高压大容量逆变器控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及逆变器控制技术领域，尤其涉及一种链式结构高压大容量逆变器控制系统。


背景技术：

2.传统的高压大容量逆变器使用隔离变压器的结构，不仅存在着效率低、结构体积大、成本较高和装配不易的缺陷，而且由于逆变器的输出会随着输入而发生变动，输出电流和电压存在一定的波动，导致负载使用寿命大大缩短。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种链式结构高压大容量逆变器控制系统，旨在解决现有技术中，没法根据输入和输出随时调整逆变器而导致负载使用寿命大大缩短的问题。
4.本实用新型实施例提供了一种链式结构高压大容量逆变器控制系统，包括：
5.负载；
6.链式逆变器，连接所述负载，为所述负载提供电源；
7.其中，所述链式逆变器和所述负载的连接通路上设置有分别用于检测负载电流和负载电压的电流检测模块和第一电压检测模块，所述链式逆变器上还设置有用于检测所述链式逆变器中每个h桥上电容两端电压的第二电压检测模块；
8.数字信号处理模块，分别连接所述电流检测模块、所述第一电压检测模块和所述第二电压检测模块，所述数字信号处理模块用于对所述电流检测模块、所述第一电压检测模块和所述第二电压检测模块输入的模拟信号进行模数转化；
9.可编程逻辑门阵列模块，连接所述数字信号处理模块，所述可编程逻辑门阵列模块用于对数字信号处理模块输出的数字信号进行处理和比较，并根据比较结果输出相应的驱动信号；
10.驱动模块，连接所述可编程逻辑门阵列模块，所述驱动模块用于根据所述驱动信号驱动所述链式逆变器工作。
11.本实用新型实施例通过设置电流检测模块、第一电压检测模块和第二电压检测模块对链式逆变器的输入和输出进行监测，并通过数字信号处理模块和可编程逻辑门阵列模块对监测到的数据(包括负载电压、负载电流和每个h桥上电容两端电压)进行数据转换和数据处理，并根据数据处理比较结果输出相应的驱动信号，以调节链式逆变器的输出，实现链式逆变器的控制，增加负载使用寿命。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
13.图1为本实用新型实施例提供的链式结构高压大容量逆变器控制系统的电路图；
14.图2为本实用新型实施例提供的h桥的电路图。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
17.还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
18.还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
19.请参阅图1-2，一种链式结构高压大容量逆变器控制系统，包括：
20.负载；
21.链式逆变器，连接所述负载，为所述负载提供电源；
22.其中，所述链式逆变器和所述负载的连接通路上设置有分别用于检测负载电流和负载电压的电流检测模块和第一电压检测模块，所述链式逆变器上还设置有用于检测所述链式逆变器中每个h桥上电容两端电压的第二电压检测模块；
23.数字信号处理模块，分别连接所述电流检测模块、所述第一电压检测模块和所述第二电压检测模块，所述数字信号处理模块用于对所述电流检测模块、所述第一电压检测模块和所述第二电压检测模块输入的模拟信号进行模数转化；
24.可编程逻辑门阵列模块，连接所述数字信号处理模块，所述可编程逻辑门阵列模块用于对数字信号处理模块输出的数字信号进行处理和比较，并根据比较结果输出相应的驱动信号；
25.驱动模块，连接所述可编程逻辑门阵列模块，所述驱动模块用于根据所述驱动信号驱动所述链式逆变器工作。
26.在本实施例中，通过设置电流检测模块、第一电压检测模块和第二电压检测模块对链式逆变器的输入和输出进行监测，并通过数字信号处理模块和可编程逻辑门阵列模块对监测到的数据(包括负载电压、负载电流和每个h桥上电容两端电压)进行数据转换和数据处理，并根据数据处理比较结果输出相应的驱动信号，以调节链式逆变器的输出，实现链式逆变器的控制，增加负载使用寿命。
27.其中，数字信号处理模块可以是dsp信号处理电路，主要对监测到的数据进行模数
转换；
28.其中，可编程逻辑门阵列模块可以是fpga，包括正弦波发生器、三角波发生器和移相载波器，监测到的数据依次通过正弦波发生器、三角波发生器和移相载波器进行处理，并输出pwm驱动信号，以驱使驱动模块控制每个h桥中的开关器件闭合状态；
29.在符合预设条件时，fpga会输出带死区的pwm驱动信号；
30.其中，预设条件可根据实际情况进行设置。
31.其中，驱动模块可以是pwm驱动电路；
32.其中，负载可以是具有耗能功能的电器等。
33.在一实施例中，控制系统还包括双管反激电源，所述双管反激电源用于为所述链式逆变器提供电源。
34.在一实施例中，所述链式逆变器包括若干并联的链式单元，所述链式单元包括若干串联的h桥，所述h桥中设置有与所述双管反激电源相接的电源接入端，所述链式单元一端的所述h桥上设置有连接所述电流检测模块的电源输出端，所述链式单元另一端的所述h桥上设置有与相邻所述链式单元并联的连接端。
35.在本实施例中，链式单元一端和链式单元另一端的具体表征不是视觉上、图片上或位置上的相对两端，而是链式单元中串联器件之间串联关系的两端，即链式单元中，电流流进和流出的位置为串联关系的两端。
36.其中，每一链式单元为结构相同的电路，若干并联在一起的链式单元即组成了链式逆变器，其中链式单元又是若干串联的h桥组成，故本链式逆变器易于级联，维修装配方便。
37.其中每个链式单元的工作独立，其输出只会影响总电压，不会对其他链式单元造成影响，利用率高，且在其中一个链式单元出故障时，可以通过检测输出进而改变pwm驱动信号，以达到维持总电压趋于不变的目的。
38.在一实施例中，所述h桥主要由四个开关器件s1～s4、四个二极管d1～d4和一个电容c组成，所述开关器件s1和开关器件s2、所述开关器件s3和开关器件s4分别串联连接，且串联连接的所述开关器件s1和开关器件s2与串联连接的所述开关器件s3和开关器件s4并联连接，并且四个所述开关器件s1～s4与四个所述二极管d1～d4依次一对一地反并联连接，所述电容c与串联连接的所述开关器件s1和开关器件s2并联连接。
39.在本实施例中，每一开关器件均有控制端，其控制端分别连接驱动模块上对应的控制端口。
40.在一实施例中，所述电容c两端作为所述电源接入端连接所述双管反激电源，串联的所述开关器件s1和开关器件s2之间具有第一外接端口，串联的所述开关器件s3和开关器件s4之间具有第二外接端口，所述第一外接端口作为所述电源输出端连接所述电流检测模块或串联相邻的所述h桥的第二外接端口，所述第二外接端口串联相邻的所述h桥的第一外接端口或作为所述连接端并联相邻的所述链式单元。
41.在本实施例中，链式单元的一端对应的h桥上的第一外接端口才会作为电源输出端连接电流检测模块，此时链式单元的另一端对应的h桥上的第二外接端口作为连接端并联相邻的链式单元，故其他情况的第一外接端口和第二外接端口互相串联。
42.在一实施例中，所述电流检测模块包括若干组所述电流传感器，每一所述电流传
感器对应设置于每一所述链式单元的所述电源输出端，所述电流传感器的数据输出端连接所述数字信号处理模块中的相电流检测端口。
43.在本实施例中，电流检测模块也可以是电流互感器，原边串联于电源输出端，原边和副边的匝数比可根据实际情况进行调整。
44.在一实施例中，所述第一电压检测模块包括若干组所述第一电压传感器，每一所述第一电压传感器对应设置于每一所述链式单元的所述电源输出端，所述第一电压传感器的数据输出端连接所述数字信号处理模块中的相电压检测端口。
45.在本实施例中，第一电压检测模块也可以是电阻分压式电压采样电路。
46.在一实施例中，所述第二电压检测模块包括若干电压检测电路，每一所述电压检测电路对应设置于每一所述h桥中的所述电源输入端，所述电压检测电路包括分压电阻和第二电压传感器，所述分压电阻与所述电容c并联，所述第二电压传感器通过测量分压电阻的电压进而测出所述电容c两端的电压，所述第二电压传感器的数据输出端连接所述数字信号处理模块中的h桥电压检测端口。
47.在本实施例中，第二电压检测模块为电阻分压式电压采样电路。
48.在一实施例中，所述电流传感器和所述链式单元的所述电源输出端之间设置有电感。
49.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。