專利名稱：Igbt逆變橋驅(qū)動電源電壓均衡保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是用于IGBT逆變橋驅(qū)動電源電路的電壓均衡保護(hù)裝置，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電力電子逆變技術(shù)的發(fā)展，特別是太陽能、風(fēng)能并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，對逆變裝置的輸出質(zhì)量提出了更高的要求。逆變橋作為逆變裝置中電流變換的主要半導(dǎo)體功率器件，其驅(qū)動電路的工作狀態(tài)對最終逆變裝置輸出電能的電壓、頻率、諧波比、功率因數(shù)等產(chǎn)生重要影響。逆變橋的各組驅(qū)動電路中上橋臂的驅(qū)動電路必須隔離供電。由于各組相互隔離的供電電源輸出特性難以達(dá)到一致導(dǎo)致逆變裝置的輸出電能質(zhì)量差，對并網(wǎng)發(fā)電時的電網(wǎng)造成污染或不能達(dá)到負(fù)載的供電要求。技術(shù)方案本實用新型目的是公開一種IGBT逆變橋驅(qū)動電源電路的電壓均衡保護(hù)裝置。本實用新型實施方案如下:在開關(guān)電源模塊與IGBT驅(qū)動及保護(hù)模塊之間加入反饋調(diào)節(jié)模塊，使其對開關(guān)電源各路輸出電壓進(jìn)行實時采樣，比對參考電壓值，以生成隨開關(guān)電源輸出電壓變化的斬波信號和均衡狀態(tài)信號，斬波信號控制開關(guān)管的通斷，調(diào)節(jié)各路驅(qū)動的輸入電壓使之均衡，均衡狀態(tài)信號提供給控制單元，以便控制單元在驅(qū)動電壓不均衡時執(zhí)行系統(tǒng)保護(hù)。本實用新型與現(xiàn)有裝置相比，具有以下有益效果:1、本裝置可以解決由逆變橋電源驅(qū)動不均衡導(dǎo)致的輸出相電壓不均衡問題。對大功率逆變裝置，效果更佳；2、采用本逆變裝置比普通逆變裝置輸出電壓諧波更小；3、采用本逆變裝置能夠快速檢測驅(qū)動部分出現(xiàn)的故障，從而有利于控制單元模塊及時執(zhí)打系統(tǒng)保護(hù)，提聞系統(tǒng)穩(wěn)定性；4、本逆變裝置可以解決IGBT并聯(lián)擴(kuò)容的電流均衡問題。

圖1是均衡驅(qū)動模塊供電電源的原理框圖；圖2是帶均衡狀態(tài)輸出的實時電壓微調(diào)模塊的實施例；圖3是IGBT逆變橋驅(qū)動電源電路的電壓均衡保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
本實用新型所述的IGBT逆變橋驅(qū)動電源電壓均衡保護(hù)裝置以圖2的帶均衡狀態(tài)輸出的實時電壓微調(diào)模塊的實施方式進(jìn)行說明。開關(guān)電源一輸出繞組的輸出端正接到整流二極管Dl的正極，輸出端負(fù)接本模塊的參考零電位地，所述Dl的負(fù)極接斬波開關(guān)管Ql的E極，所述Ql的C極接微調(diào)后輸出端V+，電阻Rl R4依次串聯(lián)，其中Rl的頭端接V+，R4的尾端接參考地，Rl與R2的交點(diǎn)為VH，R2與R3的交點(diǎn)為V1，R3與R4的交點(diǎn)為VL，參考電壓源U2的正極接V+，負(fù)極接參考地，參考電壓輸出端接VMf，電壓比較器Ul的反相輸入端接VMf，同相輸入端接VI，輸出端接Ql的B極，電壓比較器U3的同相輸入端接VH，反相輸入端接Vref,輸出端接光耦U5的輸入端正電壓比較器U4的同相輸入端接VL，反相輸入端接Vref,輸出端接光耦U5的輸入端負(fù)，濾波電容C2的一端接VMf，另一端接地，電解電容Cl正極接V+，負(fù)極接參考地，光耦U5的輸出端接到控制系統(tǒng)。開關(guān)電源輸出的交流脈沖電壓經(jīng)Dl整流后變成單向脈沖電壓，經(jīng)開關(guān)管Ql給Cl充電，由Rl R4組成的采樣電阻對該輸出電壓V+進(jìn)行采樣，得到Vl = (V+) (R3+R4) /(R1+R2+R3+R4)，電壓比較器Ul將Vl與參考電壓Vref比較，當(dāng)Vl > Vref時，Ul輸出高電平，開關(guān)管Ql截止，當(dāng)Vl < Vref時，Ul輸出低電平，開關(guān)管Ql導(dǎo)通，從而達(dá)到將輸出電壓V+斬波微調(diào)到 Vref (R1+R2+R3+R4)/(R3+R4)的統(tǒng)一值。由電阻Rl R4、電壓比較器U3和U4構(gòu)成的電路可以對微調(diào)后的V+進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)V+的波動范圍超出了統(tǒng)一值的一定范圍時，將該不正常信號通過光耦反饋給控制單元。根據(jù)電壓比較器的工作原理可以得到如表I所示的邏輯關(guān)系，表I
權(quán)利要求1.1GBT逆變橋驅(qū)動電源電壓均衡保護(hù)裝置，其特征在于:在開關(guān)電源模塊與IGBT驅(qū)動及保護(hù)模塊之間加入反饋調(diào)節(jié)模塊，使其對開關(guān)電源各路輸出電壓進(jìn)行實時采樣，比對參考電壓值，以生成隨開關(guān)電源輸出電壓變化的斬波信號，控制開關(guān)管的通斷，達(dá)到均衡各路驅(qū)動輸入電壓的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT逆變橋驅(qū)動電源電壓均衡保護(hù)裝置，其特征在于對微調(diào)后電壓進(jìn)行監(jiān)控，為控制電路提供均衡狀態(tài)信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT逆變橋驅(qū)動電源電壓均衡保護(hù)裝置，其特征在于開關(guān)電源各路輸出是電氣隔離的。
專利摘要本實用新型公開一種IGBT逆變橋驅(qū)動電源電壓均衡保護(hù)裝置。本裝置在開關(guān)電源模塊、IGBT驅(qū)動及保護(hù)模塊之間加入反饋調(diào)節(jié)模塊，對開關(guān)電源各路輸出電壓進(jìn)行實時采樣，比對參考電壓值，以生成隨開關(guān)電源輸出電壓變化的斬波信號，控制開關(guān)管的通斷，達(dá)到均衡各路驅(qū)動輸入電壓的目的。
文檔編號H02M3/156GK203056970SQ201220260668
公開日2013年7月10日 申請日期2012年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月26日
發(fā)明者周放 申請人:湖南四菱工控技術(shù)有限公司