本實用新型涉及用于電力電子變換裝置的控制裝置和控制信號處理裝置。

背景技術(shù)：

目前，一般的電力電子變換裝置均連接有控制芯片，為了實現(xiàn)既定的控制目標(biāo)，一般都會用控制芯片給出控制信號，電力電子變換裝置根據(jù)控制信號進(jìn)行相應(yīng)地動作。此控制信號一般情況下是一脈寬調(diào)制波，通過調(diào)整脈寬調(diào)制波的占空比即可調(diào)節(jié)給定信號的大小，然后再通過RC濾波把此方波信號轉(zhuǎn)換為一模擬信號。如圖1所示，控制芯片輸出的控制信號AOUT-IG直接經(jīng)過兩級RC濾波后轉(zhuǎn)換成一個平穩(wěn)的電壓信號IG作為電力電子變換裝置的控制基準(zhǔn)信號。這種控制方式簡單易行，被廣泛應(yīng)用于各種電力電子變換裝置，但是這種方式也有其不足之處：

(1)、控制信號輸出的脈寬調(diào)制波如果直接進(jìn)行后續(xù)的控制，而不經(jīng)過處理的話，調(diào)制波很可能會由于其他外在的因素而受到干擾，經(jīng)過干擾后的調(diào)制波對控制將會產(chǎn)生不利的影響，很容易出現(xiàn)錯誤地控制，控制精度不高。

(2)、由于一般的控制芯片輸出口驅(qū)動能力有限，這種方法不易實現(xiàn)一對多的控制，這種方法在多路輸出并聯(lián)時效果不佳。

(3)、這種方法的控制精度取決于控制芯片給出的脈寬調(diào)制波的精度，而脈寬調(diào)制波的精度取決控制芯片的供電電源的電壓的精度，而現(xiàn)在的各種電源穩(wěn)壓器精度有限，特別是溫漂問題更是導(dǎo)致這種控制方法受溫度的影響較大，控制效果不理想。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種用于電力電子變換裝置的控制裝置，用以解決傳統(tǒng)的控制裝置的輸出控制信號精度不高的問題。本實用新型同時提供一種用于電力電子變換裝置的控制信號處理裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的方案包括一種用于電力電子變換裝置的控制裝置，包括控制器，還包括施密特觸發(fā)器，所述控制器的控制信號輸出端連接所述施密特觸發(fā)器的輸入端，所述施密特觸發(fā)器的輸出端為所述控制裝置的信號輸出端。

所述施密特觸發(fā)器的供電電源為精密穩(wěn)壓電源LM336。

所述施密特觸發(fā)器的型號為SN74HC14D。

所述控制裝置用于控制至少兩個電力電子變換裝置，所述控制裝置還包括至少兩個信號處理模塊，所述施密特觸發(fā)器的輸出端分別連接所有的信號處理模塊的輸入端，信號處理模塊與電力電子變換裝置一一對應(yīng)控制連接。

所述信號處理模塊包括運(yùn)算放大器，所述信號處理模塊的輸入端為該運(yùn)算放大器的同相輸入端，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端連接該運(yùn)算放大器的輸出端，所述運(yùn)算放大器的輸出端通過一個RC濾波電路控制連接對應(yīng)的電力電子變換裝置。

一種用于電力電子變換裝置的控制信號處理裝置，包括施密特觸發(fā)器和至少一個信號處理模塊，所述施密特觸發(fā)器的輸入端用于連接控制器的輸出端，所述控制器用于向電力電子變換裝置輸出所述控制信號，所述施密特觸發(fā)器的輸出端連接信號處理模塊的輸入端，所述信號處理模塊的輸出端用于控制連接至少一個電力電子變換裝置，信號處理模塊與電力電子變換裝置一一對應(yīng)。

所述施密特觸發(fā)器的供電電源為精密穩(wěn)壓電源LM336。

所述施密特觸發(fā)器的型號為SN74HC14D。

所述信號處理模塊包括運(yùn)算放大器，所述信號處理模塊的輸入端為該運(yùn)算放大器的同相輸入端，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端連接該運(yùn)算放大器的輸出端，所述運(yùn)算放大器的輸出端通過一個RC濾波電路控制連接對應(yīng)的電力電子變換裝置。

在控制電力電子變換裝置時，控制信號先經(jīng)過施密特觸發(fā)器處理后再給電力電子變換裝置，由于控制信號為脈寬調(diào)制波，那么，在脈寬調(diào)制波為高電平時，施密特觸發(fā)器輸出高電平；在脈寬調(diào)制波為低電平時，施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為低電平，控制電力電子變換裝置的最終控制信號即便在控制器電源電壓的波動及溫漂的影響下也不會造成觸發(fā)器的誤翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而最終的控制信號穩(wěn)定性較高，所以，利用施密特觸發(fā)器能夠提升控制信號的精度，保證電力電子變換裝置的可靠工作。而且，施密特觸發(fā)器的驅(qū)動能力較強(qiáng)，可以支持控制信號一分多，實現(xiàn)輸出一路控制信號對多個電力電子變換裝置的控制，有利于多個電力電子變換裝置的同時運(yùn)行。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的控制信號處理裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是控制裝置的結(jié)構(gòu)示意框圖；

圖3是施密特觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是信號處理模塊的第一個實施方式的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是信號處理模塊的第二個實施方式的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

控制裝置實施例

本實施例提供一種控制裝置，該控制裝置用于控制電力電子變換裝置，發(fā)出的控制信號控制電力電子變換裝置進(jìn)行相應(yīng)地動作。

該控制裝置包括控制器，以及對控制器輸出的初始信號進(jìn)行處理的控制信號處理裝置，該控制器為常規(guī)的控制芯片，比如單片機(jī)等，該控制器輸出的初始控制信號為脈寬調(diào)制波?？刂菩盘柼幚硌b置的核心在于施密特觸發(fā)器，如圖2所示，上述控制器的控制信號輸出端連接該施密特觸發(fā)器的輸入端，該施密特觸發(fā)器的輸出端為即為該控制信號處理裝置的信號輸出端，也是該控制裝置的信號輸出端。如圖2和圖3所示，控制器輸出的給定信號(初始控制信號)AOUT-IG經(jīng)過施密特觸發(fā)器的處理后輸出控制信號IG。

在本實施例中，施密特觸發(fā)器的型號為SN74HC14D。

控制器的控制信號輸出端直接接施密特觸發(fā)器SN74HC14D的輸入端，控制器輸出的脈寬調(diào)制波給該施密特觸發(fā)器，在脈寬調(diào)制波為高電平時，施密特觸發(fā)器輸出高電平；在脈寬調(diào)制波為低電平時，施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為低電平，該控制器的控制信號在施密特觸發(fā)器的電源電壓的波動及溫漂的影響下仍舊不會造成施密特觸發(fā)器的誤翻轉(zhuǎn)。所以觸發(fā)器SN74HC14D的輸出信號IG完整的保留了輸入信號的頻率和占空比。

進(jìn)一步地，為了保證施密特觸發(fā)器的高低電平均為一個穩(wěn)定值，且產(chǎn)生極小甚至不產(chǎn)生溫漂，我們采用LM336精密基準(zhǔn)源作為施密特觸發(fā)器的供電電源。使用LM336精密基準(zhǔn)源能夠使方波控制信號(觸發(fā)器SN74HC14D的輸出信號IG)的傳輸精度得到大幅度提高，同時也解決了一般電源穩(wěn)壓器作為觸發(fā)器供電電源時的溫漂問題。

由于施密特觸發(fā)器的驅(qū)動能力較強(qiáng)，所以，可以將該施密特觸發(fā)器輸出的控制信號一分多，每一路控制信號均能夠控制一個被控對象，即該施密特觸發(fā)器能夠控制至少兩個電力電子變換裝置，實現(xiàn)一個控制芯片對多個被控對象的同時控制，支持多個被控對象的并機(jī)運(yùn)行。當(dāng)該施密特觸發(fā)器控制至少兩個電力電子變換裝置時，即本實用新型提供的控制裝置控制至少兩個電力電子變換裝置時，該控制裝置中包括有至少兩個信號處理模塊，信號處理模塊與待控制的電力電子變換裝置一一對應(yīng)，施密特觸發(fā)器的輸出端分別連接所有的信號處理模塊的輸入端，信號處理模塊的輸出端控制連接對應(yīng)的電力電子變換裝置。

如圖4和圖5所示，給出了兩種信號處理模塊的具體電路結(jié)構(gòu)。如圖4所示，該信號處理模塊包括運(yùn)算放大器U3A，信號處理模塊的輸入端為該運(yùn)算放大器U3A的同相輸入端，控制信號IG從該同相輸入端輸入，運(yùn)算放大器U3A的反相輸入端連接該運(yùn)算放大器U3A的輸出端，輸出端通過一個RC濾波電路控制連接對應(yīng)的電力電子變換裝置，輸出的控制信號為該控制裝置的最終控制信號IG-C。如圖5所示，其與圖4的區(qū)別在于運(yùn)算放大器的供電電源不同，其他的部分，比如運(yùn)算放大器的輸入輸出端的連接與圖4相同。施密特觸發(fā)器的輸出信號經(jīng)過對應(yīng)運(yùn)算放大器的跟隨后作為多個電力電子變換裝置的基準(zhǔn)信號，實現(xiàn)多個裝置的并機(jī)運(yùn)行。

上述實施例中，當(dāng)控制裝置同時控制多個電力電子變換裝置時，控制裝置中包括多個信號處理模塊，作為其他的實施例，當(dāng)控制裝置只控制一個電力電子變換裝置時，控制裝置中只需包括1個信號處理模塊即可滿足要求。另外，信號處理模塊只是進(jìn)一步的實施方式，如果施密特觸發(fā)器輸出的控制信號已經(jīng)滿足控制要求，那么，信號處理模塊可以省略。

上述實施例中，給出了信號處理模塊的兩個實施方式，當(dāng)然，信號處理模塊并不局限于上述兩個實施方式，其還可以為其他的現(xiàn)有的常規(guī)信號處理電路結(jié)構(gòu)。

控制信號處理裝置實施例

該控制信號處理裝置的結(jié)構(gòu)以及工作過程在上述控制裝置實施例中已經(jīng)給出了詳細(xì)的描述，這里不再具體說明。

以上給出了具體的實施方式，但本實用新型不局限于所描述的實施方式。本實用新型的基本思路在于上述基本方案，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本實用新型的教導(dǎo)，設(shè)計出各種變形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費(fèi)創(chuàng)造性勞動。在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下對實施方式進(jìn)行的變化、修改、替換和變型仍落入本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。