專利名稱：一種實現(xiàn)移相諧振軟開關(guān)逆變器輸出電流穩(wěn)定的補償電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種實現(xiàn)移相諧振軟開關(guān)逆變器輸出電流穩(wěn)定的補償電路。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，移相諧振軟開關(guān)逆變器是一種性能優(yōu)異的逆變器，應(yīng)用廣泛。公知的移相諧振軟開關(guān)逆變器輸出恒流的控制需要霍爾元件或分流器采樣并進行反饋和PI調(diào)節(jié)，電路復(fù)雜，容易引入干擾，且成本高。中國專利申請200810014677. 5公開了《一種實現(xiàn)逆變焊機電源輸出電流穩(wěn)定的補償電路》，其應(yīng)用在硬開關(guān)方式工作下的逆變焊機中，采用補償電路后，具有省去霍爾傳感器或分流器，簡化控制電路，消除了傳統(tǒng)采樣電流引入的干擾，加快系統(tǒng)響應(yīng)時間，提高電源輸出恒流特性等優(yōu)點。該方案雖然在硬開關(guān)工作方式逆變焊機中達到了實用新型的目的，但無法應(yīng)用于控制相對復(fù)雜的移相諧振軟開關(guān)逆變器中。 中國專利申請03253489. 2公開了《移相諧振軟開關(guān)逆變器用控制驅(qū)動器》，因其采用電流型控制模式，系統(tǒng)響應(yīng)速度快，有效減小主變壓器過流，滯后臂脈沖寬度可調(diào)，消除了逆變器在小功率時的控制盲區(qū)，故在移相諧振軟開關(guān)逆變器中得到廣泛應(yīng)用。但其僅是控制驅(qū)動功能，對于恒流輸出的逆變器，如前面所述，必須引入電流反饋環(huán)節(jié)和PI調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，電路復(fù)雜，容易引入干擾，且成本高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，在我公司《移相諧振軟開關(guān)逆變器用控制驅(qū)動器》的專利技術(shù)基礎(chǔ)上，提出一種實現(xiàn)移相諧振軟開關(guān)逆變器輸出電流穩(wěn)定的補償電路，該方案可省去霍爾傳感器或分流器，簡化控制電路，消除傳統(tǒng)采樣電路引入的干擾，加快系統(tǒng)響應(yīng)時間，提高逆變器輸出恒流特性。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種實現(xiàn)移相諧振軟開關(guān)逆變器輸出電流穩(wěn)定的補償電路，主要包括超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路，超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路的脈沖輸出端與驅(qū)動脈沖采樣電路、滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路、放大隔離電路分別連接，驅(qū)動脈沖采樣電路與補償電路連接，補償電路與電流給定濾波電路連接，同時補償電路接輸入電流給定信號Vg ；電流給定濾波電路分別與超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路和滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路連接，滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路還分別與驅(qū)動脈沖采樣電路、電流給定濾波電路、放大隔離電路連接。所述超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路包括脈寬調(diào)制器U1,具有斜坡補償電路，并與超前臂死區(qū)時間調(diào)節(jié)電路連接。所述滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路還與斜坡補償電路連接。所述驅(qū)動脈沖采樣電路包括一個運算放大器U2A，它的正極端分別與電阻R3、電阻R4和電阻R5連接，其中電阻R5接地，電阻R3、電阻R4分別與U1的11腳、14腳，滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路、放大隔離電路連接，運算放大器U2A的負極端與輸出端連接后，再與補償電路連接。[0009]所述電流給定濾波電路包括運算放大器U2B，它的正極端與并聯(lián)的電阻R6、電容 Cl連接，并聯(lián)的電阻R6、電容Cl 一端接地，另一端與補償電路連接；運算放大器U2B的負極端與輸出端連接后，再與電阻R7連接，電阻R7分別與電容C2和超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路連接，電容C2接地。所述補償電路為一對串聯(lián)的電阻Rl和電阻R2。所述超前臂死區(qū)時間調(diào)節(jié)電路包括比較器U2C，它的正極端與超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路連接，比較器U2C的負極端接并聯(lián)的電阻R9、電容C3，并聯(lián)的電阻R9、電容C3 —端接地，電阻RlO與超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路連接，另一端與比較器U2C的負極連接，比較器U2C 的輸出端分別接電阻R11，二極管RBl的陽極，電阻Rll另一端接+15V，二極管RBl的陰極與超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路連接。本實用新型的控制電路主要包括超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路，驅(qū)動脈沖采樣電路， 補償電路，電流給定濾波電路，滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路，超前臂死區(qū)時間調(diào)節(jié)電路，放大隔離電路。其超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路中的脈寬調(diào)制器采用電流型脈寬調(diào)制器，作為移相諧振軟開關(guān)逆變器的脈寬調(diào)制器；驅(qū)動脈沖采樣電路采用電阻和運算放大器組成的隔離采樣電路；補償電路是由兩個補償電阻組成；電流給定濾波電路采用兩級RC阻容濾波；滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路帶有脈寬控制電路。輸入的電流給定信號Vg接至補償電路電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端接U2B的正極，電流型脈寬調(diào)制器的U1的11腳連接采樣電阻R3的一端，同時分別接放大隔離電路、 滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路，電流型脈寬調(diào)制器的U1的14腳連接采樣電阻R4的一端，同時分別接放大隔離電路、滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路，電阻R3和電阻R4的另一端共同連接電阻 R5的一端，同時連接運算放大器U2A的正極，電阻R5的另一端接地，電流型脈寬調(diào)制器的U1 的10腳連接滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路，運算放大器U2A的輸出端接至運算放大器U2A的負極，同時連接補償電路電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接運算放大器U2B的正極，電流給定濾波電路的電容Cl 一端與電阻R6 —端共同連接運算放大器U2B的正極，電容Cl和電阻R6的另一端共同接地，運算放大器U2B的輸出端連接運算放大器U2B的負極，同時接電阻R7的一端，電阻R7的另一端連接電容C2的一端，同時連接脈寬調(diào)制器U1的5腳，電容 C2的另一端接地，脈寬調(diào)制器U1的5腳連接電阻R8的一端，電阻R8的另一端連接滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路，滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路連接放大隔離電路，電流型脈寬調(diào)制器的U1 的2腳接電阻RlO的一端，電阻RlO的另一端接比較器U2C的負極，電阻R9和電容C3的一端共同連接比較器U2C的負極，電阻R9和電容C3的另一端共同接地，電流型脈寬調(diào)制器的 U1的8腳接比較器U2C的正極，比較器U2C的輸出端接電阻Rll的一端，另一端接+15V，二極管RBl的陽極接比較器U2C的輸出端，二極管RBl的陰極接電流型脈寬調(diào)制器的U1的4 腳。本方案的有益效果可根據(jù)對上述方案的敘述得知，在該方案中，電流型脈寬調(diào)制器U1的11、14號腳輸出脈沖經(jīng)過電阻R3、電阻R4、電阻R5和運算放大器U2A后，得到的前饋電壓信號Vf作為輸出電流采樣信號，通過補償電阻R2對電流給定信號V/進行補償，經(jīng)過電流給定濾波電路后，得到脈寬調(diào)制器U1第5腳的脈寬控制信號Vin，所述的Vg、Vf、Vin之間的關(guān)系是[0015]
權(quán)利要求1.一種實現(xiàn)移相諧振軟開關(guān)逆變器輸出電流穩(wěn)定的補償電路，其特征是，它主要包括超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路(1)，超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路(1)的脈沖輸出端與驅(qū)動脈沖采樣電路(2)、滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路(5)、放大隔離電路(8)分別連接，驅(qū)動脈沖采樣電路 (2)與補償電路(4)連接，補償電路(4)與電流給定濾波電路(3)連接，同時補償電路(4)接輸入電流給定信號Vg ；電流給定濾波電路(3)分別與超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路(1)和滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路(5)連接，滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路(5)還分別與驅(qū)動脈沖采樣電路 (2 )、電流給定濾波電路(3 )、放大隔離電路(8 )連接。
2.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)移相諧振軟開關(guān)逆變器輸出電流穩(wěn)定的補償電路，其特征是，所述超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路(1)包括脈寬調(diào)制器U1，具有斜坡補償電路(6)，并與超前臂死區(qū)時間調(diào)節(jié)電路(7)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)移相諧振軟開關(guān)逆變器輸出電流穩(wěn)定的補償電路，其特征是，所述驅(qū)動脈沖采樣電路(2)包括一個運算放大器U2A，它的正極端分別與電阻R3、電阻 R4和電阻R5連接，其中電阻R5接地，電阻R3、電阻R4分別與滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路(5)、 放大隔離電路(8)連接，運算放大器U2A的輸出端與補償電路(4)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)移相諧振軟開關(guān)逆變器輸出電流穩(wěn)定的補償電路，其特征是，所述電流給定濾波電路(3)包括運算放大器U2B，它的正極端與并聯(lián)的電阻R6、電容Cl 連接，并聯(lián)的電阻R6、電容Cl 一端接地，另一端與補償電路(4)連接；運算放大器U2B的輸出端與電阻R7連接，電阻R7分別與電容C2和超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路(1)連接，電容C2 接地。
5.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)移相諧振軟開關(guān)逆變器輸出電流穩(wěn)定的補償電路，其特征是，所述補償電路(4)為一對串聯(lián)的電阻Rl和電阻R2。
6.如權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)移相諧振軟開關(guān)逆變器輸出電流穩(wěn)定的補償電路，其特征是，所述超前臂死區(qū)時間調(diào)節(jié)電路(7)包括比較器U2C，它的正極端與超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路(1)連接，比較器U2C的負極端接并聯(lián)的電阻R9、電容C3，并聯(lián)的電阻R9、電容C3 —端接地，電阻RlO與超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路連接，另一端與比較器U2C的負極端連接，比較器U2C的輸出端分別接電阻R11，二極管RBl的陽極，電阻Rll另一端接+15V，二極管RBl 的陰極與超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路(1)連接。
專利摘要本實用新型涉及一種實現(xiàn)移相諧振軟開關(guān)逆變器輸出電流穩(wěn)定的補償電路，該方案可省去霍爾傳感器或分流器，簡化控制電路，消除傳統(tǒng)采樣電路引入的干擾，加快系統(tǒng)響應(yīng)時間，提高逆變器輸出恒流特性。它主要包括超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路，超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路的脈沖輸出端與驅(qū)動脈沖采樣電路、滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路、放大隔離電路分別連接，驅(qū)動脈沖采樣電路與補償電路連接，補償電路與電流給定濾波電路連接，同時補償電路接輸入電流給定信號Vg；電流給定濾波電路分別與超前臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路和滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路連接，滯后臂脈沖發(fā)生調(diào)節(jié)電路還分別與驅(qū)動脈沖采樣電路、電流給定濾波電路、放大隔離電路連接。
文檔編號H02M7/5395GK202009343SQ20112007434
公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月21日
發(fā)明者劉晨, 張光先, 李海濤, 苗華偉, 鄧偉 申請人:濟寧奧太電氣有限公司