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一种应用于电力系统中的逆变器控制电路

摘要

本发明涉及一种应用于电力系统中的逆变器控制电路,所述电路包含有采样电路,所述采样电路将采集到的信号输入信号调理电路进行信号处理,所述信号调理电路将处理好的信号经模数转换电路后输入至主控CPU,所述主控CPU将信号经电平转换电路进行电平转换后由输出电路输出,所述主控CPU将PWM信号经PWM输出控制电路后由PWM输出电路输出,有一装置侧过流检测电路对信号调理电路处理好电流信号进行检测,并将检测信号发送至PWM输出控制电路,所述主控CPU经数据存储交互电路与通讯CPU相通讯连接。本发明涉及一种应用于电力系统中的逆变器控制电路,精度高、安全性能好。

著录项

  • 公开/公告号CN103117672A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-05-22

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 江苏方程电力科技有限公司;

    申请/专利号CN201310049930.1

  • 发明设计人 张建兴;

    申请日2013-02-07

  • 分类号

  • 代理机构江阴市同盛专利事务所(普通合伙);

  • 代理人唐纫兰

  • 地址 214432 江苏省无锡市江阴市绮山路157号

  • 入库时间 2024-02-19 19:02:27

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2015-08-26

    授权

    授权

  • 2013-07-17

    实质审查的生效 IPC(主分类):H02M7/537 申请日:20130207

    实质审查的生效

  • 2013-05-22

    公开

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说明书

技术领域

本发明涉及一种控制电路,尤其是涉及一种能够应用于电力系统的逆变器控制电路,属于电力电子技术领域。

背景技术

随着全球一次能源价格的不断攀升以及民众对可持续发展的迫切要求,以风能、太阳能为代表的一批新能源相对于传统的化石燃料在技术、经济方面的差距正不断减小,并显示出越来越大的优势。由此,全世界的能源结构正逐步由第一代集中式能源系统朝着第二代分布式能源系统的方向发展。结合光伏逆变器、储能变流器、风电逆变器的分布式发电系统的高效利用无疑是解决问题的关键,是解决我国环境污染和我国电力安全的重要途径之一。同时,由于电力系统不断发展,功率因数低、电网谐波污染的问题日益严重,电能质量的问题也开始被人们所重视。为了提供优质的供电质量,降低电网谐波污染、提高电网系统功率因数、治理三相不平衡,有源滤波器等相关产品便应运而生。光伏逆变器、储能变流器、风电逆变器、分布式发电系统及有源滤波器等都同属于逆变器,都是以大功率电力电子器件为基础,通过计算控制大功率电力电子器件进行PWM控制输出。目前这类产品仍存在共有的问题:采样精度无法满足控制需求;采样仍存在较大延迟;核心控制器运算处理能力无法满足控制需求;对大功率电力电子器件的保护仍依赖软件控制,易产生保护延迟。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足,提供一种精度高、安全性能好的应用于电力系统中的逆变器控制电路,其能够实时针对系统电压、电流及各种数据信号进行高精度的采样,并降低由于硬件电路设计引起的采样信号延迟,同时具有强大运算处理能力,以应对突变负载的快速响应,实现大功率电力电子器件的快速保护,并且该控制电路能够很好的满足光伏逆变器、储能变流器、风电逆变器、有源滤波器及分布式发电系统等逆变器装置的运行、控制和保护。

本发明的目的是这样实现的:一种应用于电力系统中的逆变器控制电路,所述电路包含有采样电路,所述采样电路将采集到的信号输入信号调理电路进行信号处理,所述信号调理电路将处理好的信号经模数转换电路后输入至主控CPU,所述主控CPU按控制系统逻辑需求将需要的信号经电平转换电路进行电平转换后由输出电路输出,同时所述主控CPU通过采样计算整合为需要的PWM输出,并将PWM信号经PWM输出控制电路判断当前情况是否输出PWM后由PWM输出电路输出, 其中对于PWM控制电路,有一装置侧过流检测电路对信号调理电路处理好电流信号进行检测(装置侧过流检测电路用于对装置侧电力电子器件进行检测),并将检测信号发送至PWM输出控制电路;有一周期计数电路通过高低压转换电路获得由信号调理电路处理好的电压信号,且所述周期计数电路将处理结果输送至主控CPU,以此进行三相电压周期计数;外围逻辑信号通过一输入电路将输入信号经电平转换电路后输入至主控CPU,所述主控CPU经数据存储交互电路与通讯CPU相通讯连接,所述通讯CPU上连接有通讯电路。

本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路,有一PWM反馈电路,将从电路外部获得的电力电子器件反馈信号传送至主控CPU和PWM输出控制电路。

本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路,所述采样电路通过互感器采集电网中系统侧三相电流ICAN、ICA1、ICBN、ICB1、ICCN和ICC1,负载侧三相电流ISA、ISB和ISC,装置侧三相电流ILA、ILB和ILC,系统侧三相电压UA1、UB1、UC1和Un。

本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路,所述主控CPU和通讯CPU的型号均为TI公司的TMS320F28335,主控CPU和通讯CPU通过数据存储交互电路通讯相连,所述数据存储交互电路为RAM电路

本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路,所述模数转换电路中,系统侧三相电压UA1经电阻R101后接入互感器SPT204A的0脚,同时系统侧三相电压UA1经电阻R102和电容C101接入互感器SPT204A的1脚,零线Un接入互感器SPT204A的1脚,互感器SPT204A的2脚接地,互感器SPT204A的3脚经电阻R107接地,互感器SPT204A的3脚输出UA信号,该UA信号接入运算放大器的反相输入端,所述运算放大器的反相输入端经电阻R110后接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的正相输入端经电阻R111后接地,所述运算放大器的输出端经电阻后输出UAO信号,该UAO信号接入模数转换芯片U302,芯片U302的型号为AD7656;

系统侧三相电压UB1经电阻R103后接入互感器SPT204A的0脚,同时系统侧三相电压UB1经电阻R104和电容C102接入互感器SPT204A的1脚,零线Un接入互感器SPT204A的1脚,互感器SPT204A的2脚接地,互感器SPT204A的3脚经电阻R108接地,互感器SPT204A的3脚输出UB信号,该UB信号接入运算放大器的反相输入端,所述运算放大器的反相输入端经电阻R115后接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的正相输入端经电阻R116后接地,所述运算放大器的输出端经电阻后输出UBO信号,该UBO信号接入模数转换芯片U302,芯片U302的型号为AD7656;

系统侧三相电压UC1经电阻R105后接入互感器SPT204A的0脚,同时系统侧三相电压UC1经电阻R106和电容C103接入互感器SPT204A的1脚,零线Un接入互感器SPT204A的1脚,互感器SPT204A的2脚接地,互感器SPT204A的3脚经电阻R109接地,互感器SPT204A的3脚输出UC信号,该UC信号接入运算放大器的反相输入端,所述运算放大器的反相输入端经电阻R120后接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的正相输入端经电阻R121后接地,所述运算放大器的输出端经电阻后输出UCO信号,该UCO信号接入模数转换芯片U302,芯片U302的型号为AD7656;

装置侧三相电流ILA输入运算放大器的正相输入端,且运算放大器的正相输入端经电阻R126接地,所述运算放大器的反相输入端经电阻R125接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端经电阻输出ILAO信号,ILAO信号接入模数转换芯片U302,芯片U302的型号为AD7656;

装置侧三相电流ILB输入运算放大器的正相输入端,且运算放大器的正相输入端经电阻R131接地,所述运算放大器的反相输入端经电阻R130接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端经电阻输出ILBO信号,ILBO信号接入模数转换芯片U302,芯片U302的型号为AD7656;

装置侧三相电流ILC输入运算放大器的正相输入端,且运算放大器的正相输入端经电阻R137接地,所述运算放大器的反相输入端经电阻R136接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端经电阻输出ILCO信号,ILCO信号接入模数转换芯片U302,芯片U302的型号为AD7656;

装置侧三相电流ISA输入运算放大器的正相输入端,且运算放大器的正相输入端经电阻R142接地,所述运算放大器的反相输入端经电阻R141接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端经电阻输出IdAO信号,IdAO信接入模数转换芯片U303,芯片U303的型号为AD7656;

装置侧三相电流ISB输入运算放大器的正相输入端,且运算放大器的正相输入端经电阻R147接地,所述运算放大器的反相输入端经电阻R146接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端经电阻输出IdBO信号,IdBO信接入模数转换芯片U303,芯片U303的型号为AD7656;

装置侧三相电流ISC输入运算放大器的正相输入端,且运算放大器的正相输入端经电阻R152接地,所述运算放大器的反相输入端经电阻R151接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端经电阻输出IdCO信号,IdCO信接入模数转换芯片U303,芯片U303的型号为AD7656;

系统侧三相电流ICAN经电阻R701接入运算放大器的反相输入端,运算放大器的反相输入端经电阻R602接入运算放大器的输出端,系统侧三相电流ICA1经电阻R702接入运算放大器的正相输入端,运算放大器的正相输入端经电阻R601接地,所述运算放大器的输出端经电阻输出ICAO信号,ICAO信号接入模数转换芯片U309,芯片U309的型号为AD7656;

系统侧三相电流ICBN经电阻R703接入运算放大器的反相输入端,运算放大器的反相输入端经电阻R606接入运算放大器的输出端,系统侧三相电流ICB1经电阻R704接入运算放大器的正相输入端,运算放大器的正相输入端经电阻R607接地,所述运算放大器的输出端经电阻输出ICBO信号,ICBO信号接入模数转换芯片U309,芯片U309的型号为AD7656;

系统侧三相电流ICCN经电阻R705接入运算放大器的反相输入端,运算放大器的反相输入端经电阻R611接入运算放大器的输出端,系统侧三相电流ICC1经电阻R706接入运算放大器的正相输入端,运算放大器的正相输入端经电阻R612接地,所述运算放大器的输出端经电阻输出ICCO信号,ICCO信号接入模数转换芯片U309,芯片U309的型号为AD7656;

芯片U302、芯片U303和芯片U309产生的数字信号AD0~AD15经图2-21中的电平转换芯片转换后输入的主控CPU。

本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路,所述PWM输出控制电路中,IGBT控制信号TZ1、TZ2、TZ3和TZ4分别经三级管后输出控制信号TZ11、TZ22、TZ33和TZ44(其中TZ1、TZ2和TZ3分别与IGBTAO1、IGBTBO2和IGBTCO3相对应,TZ4与IBack相对应),所述控制信号TZ11、TZ22、TZ33和TZ44分别输入主控CPU的21、24、25和26脚;上述控制信号TZ1、TZ2、TZ3和TZ4经芯片U11输出控制信号PWMOE#,芯片U11的型号为74HCT32,信号PWMOE#输入PWM驱动芯片U10的控制端口,芯片U10的型号为74LVC245;

主控CPU输出的PWM信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6、PWM7和PWM8,PWM信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6、PWM7和PWM8由主控CPU的5、6、7、10、11、12、13和16脚输出,PWM信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6、PWM7和PWM8经PWM驱动芯片U10后输出PWM信号PWM1O、PWM2O、PWM3O、PWM4O、PWM5O、PWM6O、PWM7O和PWM8O;

所述PWM输出电路中,PWM信号PWM1O接入光耦UP1的2脚,光耦UP1的型号为TLP250,光耦UP1的3脚经电阻R173接地,光耦UP1的5脚接入高电平+15V,光耦UP1的8脚接地,光耦UP1的7脚接入光耦UP1的6脚,光耦UP1的6脚经电阻R174后接地,光耦UP1的6脚输出Driver1;

PWM信号PWM2O接入光耦UP2的2脚,光耦UP2的型号为TLP250,光耦UP2的3脚经电阻R175接地,光耦UP2的5脚接入高电平+15V,光耦UP2的8脚接地,光耦UP2的7脚接入光耦UP2的6脚,光耦UP2的6脚经电阻R176后接地,光耦UP2的6脚输出Driver2;

PWM信号PWM3O接入光耦UP3的2脚,光耦UP3的型号为TLP250,光耦UP3的3脚经电阻R177接地,光耦UP3的5脚接入高电平+15V,光耦UP3的8脚接地,光耦UP3的7脚接入光耦UP3的6脚,光耦UP3的6脚经电阻R178后接地,光耦UP3的6脚输出Driver3;

PWM信号PWM4O接入光耦UP4的2脚,光耦UP4的型号为TLP250,光耦UP4的3脚经电阻R179接地,光耦UP4的5脚接入高电平+15V,光耦UP4的8脚接地,光耦UP4的7脚接入光耦UP4的6脚,光耦UP4的6脚经电阻R180后接地,光耦UP4的6脚输出Driver4;

PWM信号PWM5O接入光耦UP5的2脚,光耦UP5的型号为TLP250,光耦UP5的3脚经电阻R181接地,光耦UP5的5脚接入高电平+15V,光耦UP5的8脚接地,光耦UP5的7脚接入光耦UP5的6脚,光耦UP5的6脚经电阻R182后接地,光耦UP5的6脚输出Driver5;

PWM信号PWM6O接入光耦UP6的2脚,光耦UP6的型号为TLP250,光耦UP6的3脚经电阻R183接地,光耦UP6的5脚接入高电平+15V,光耦UP6的8脚接地,光耦UP6的7脚接入光耦UP6的6脚,光耦UP6的6脚经电阻R184后接地,光耦UP6的6脚输出Driver6;

PWM信号PWM7O接入光耦UP7的2脚,光耦UP7的型号为TLP250,光耦UP7的3脚经电阻R185接地,光耦UP7的5脚接入高电平+15V,光耦UP7的8脚接地,光耦UP7的7脚接入光耦UP7的6脚,光耦UP7的6脚经电阻R186后接地,光耦UP7的6脚输出Driver7;

PWM信号PWM8接入光耦UP8的2脚,光耦UP8的型号为TLP250光耦UP8的3脚经电阻R187接地,光耦UP8的5脚接入高电平+15V,光耦UP8的8脚接地,光耦UP8的7脚接入光耦UP8的6脚,光耦UP8的6脚经电阻R188后接地,光耦UP8的6脚输出Driver8;

上述经光耦隔离后的PWM信号Driver1、Driver2、Driver3、Driver4、Driver5、Driver6、Driver7和 Driver8对外输出。

本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路, IGBT控制信号TZ1经电阻R43接入三极管Q4的基极,该三极管Q4的集电极经电阻R42接入+3.3V高电平,且该三极管Q4的发射极接地,三极管Q4的集电极输出控制信号TZ11;

IGBT控制信号TZ2经电阻R45后接入三极管Q5的基极,且该三极管Q5的发射极接地,该三极管Q5的集电极经电阻R44接入+3.3V高电平,三极管Q5的集电极输出控制信号TZ22;

IGBT控制信号TZ3经电阻R47后接入三极管Q6的基极,且该三极管Q6的发射极接地,该三极管Q6的集电极经电阻R46接入+3.3V高电平,三极管Q6的集电极输出控制信号TZ33;

IGBT控制信号TZ4经电阻R49后接入三极管Q7的基极,且该三极管Q7的发射极接地,该三极管Q7的集电极经电阻R48接入+3.3V高电平,三极管Q7的集电极输出控制信号TZ44。

本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路,有控制信号IGBTA、IGBTB和IGBTC输入光电耦合器隔离后输出控制信号IGBTAO、IGBTBO和IGBTCO,控制信号IGBTAO、IGBTBO和IGBTCO经电平转换芯片U402后输出控制信号IGBTAO1、IGBTBO2和IGBTCO3,芯片U402的型号为74LVC4245,控制信号IGBTAO1、IGBTBO2和IGBTCO3分别接入TZ1、TZ2和TZ3信号脚;

本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路,所述过流检测电路中,信号调理电路处理好的装置侧三相电流信号ILA、ILB和ILC分别经由运算放大器构成的电压跟随器后输出信号ILAO、ILBO和ILCO;

信号ILAO接入运算放大器的正相输入端,运算放大器的反相输入端经电阻R66接入+12V高电平,运算放大器的反相输入端接入TL431芯片的3脚,TL431芯片的2脚接地,TL431芯片的1脚接入变阻器的滑动触片,且变阻器的两端并接在TL431芯片的2脚和3脚之间,运算放大器的输出端经电阻R68接入+5V高电平,且运算放大器的输出端输出信号ILA1;

信号ILBO接入运算放大器的正相输入端,运算放大器的反相输入端经电阻R69接入+12V高电平,运算放大器的反相输入端接入TL431芯片的3脚,TL431芯片的2脚接地,TL431芯片的1脚接入变阻器的滑动触片,且变阻器的两端并接在TL431芯片的2脚和3脚之间,运算放大器的输出端经电阻R71接入+5V高电平,且运算放大器的输出端输出信号ILB1;

信号ILCO接入运算放大器的正相输入端,运算放大器的反相输入端经电阻R72接入+12V高电平,运算放大器的反相输入端接入TL431芯片的3脚,TL431芯片的2脚接地,TL431芯片的1脚接入变阻器的滑动触片,且变阻器的两端并接在TL431芯片的2脚和3脚之间,运算放大器的输出端经电阻R74接入+5V高电平,且运算放大器的输出端输出信号ILC1;

上述信号ILA1和ILB1经触发器U706输出信号ILAF和ILBF,上述信号ILC1经触发器U707输出信号ILCF; 

上述信号ILAF、ILBF和ILCF经芯片U705整合后输出信号IBack,芯片U705的型号为74HCT32,信号ILAF和ILBF经过或运算后输出信号Y1,信号Y1与信号ILCF再经过或运算后输出信号IBack,信号IBack输入至PWM输出控制电路,其中TZ4与IBack相对应。

本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路,所述周期捕获电路中,系统侧三相电压UA1、UB1和UC1经变压器后输出低压信号UA2、UB2和UC2;

上述信号UA2经电阻后输入电压比较器芯片U104的2脚,芯片U104的型号为LM211,所述芯片U104的1脚接地,所述芯片U104的3脚经电阻R163接地,所述芯片U104的4脚接入-12V低电平,所述芯片U104的5脚与芯片U104的6脚相连,所述芯片U104的7脚经R164接入+3.3V高电平,所述芯片U104的8脚接入+12V高电平,所述芯片U104的7脚输出信号UAO;

上述信号UB2经电阻后输入电压比较器芯片U105的2脚,芯片U105的型号为LM211,所述芯片U105的1脚接地,所述芯片U105的3脚经电阻R167接地,所述芯片U105的4脚接入-12V低电平,所述芯片U105的5脚与芯片U105的6脚相连,所述芯片U105的7脚经R168接入+3.3V高电平,所述芯片U105的8脚接入+12V高电平,所述芯片U105的7脚输出信号UBO;

上述信号UC2经电阻后输入电压比较器芯片U106的2脚,芯片U106的型号为LM211,所述芯片U106的1脚接地,所述芯片U106的3脚经电阻R171接地,所述芯片U106的4脚接入-12V低电平,所述芯片U106的5脚与芯片U106的6脚相连,所述芯片U106的7脚经R172接入+3.3V高电平,所述芯片U106的8脚接入+12V高电平,所述芯片U106的7脚输出信号UCO;所述信号UAO、UBO和UCO接入主控CPU。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1. 能够实时的监测三相电压电流参数,结合不同的需求,能够很好的实现大功率电力电子器件的控制。

2. 采用光电隔离和电源隔离技术实现弱电与强电,线路板与外界的完全隔离。

3. 采用硬件周期计数,有效的提高周期计数的可靠性。

4. 采用控制板与采样输出板上下分离的结构,满足客户对硬件的不同需求。

5. 可靠的硬件保护,相较于传统的软件保护对电力电子器件过流能够更加快速的作出保护反应。

6.互感器SPT204为一款毫安级的精密电流互感器,其采样精度<1%,转换后的相移<5′,采用该互感器后,大大增加了互感采用的精度,减小了误差,增加了整个电路的控制精度。

7.模数转换芯片AD7656为高集成度、6通道、16bit逐次逼近(SAR)型ADC,它具有最大4LSBS INL和每通道达250KSPS的采样率,并且在片内包含一个2.5V内部基准电压源和基准缓冲器,转换处理和数据的精度是通过CONVST信号和一个内部晶振控制的。

8.主控CPU和通讯CPU采用TMS320F28335,该数字信号处理器是TI公司推出的32位浮点DSP控制器,与同类的定点DSP相比,其增加了单精度浮点运算单元(FPU)和高精度PWM,且FLASH增加了一倍,同时增加了DMA功能,因此其处理效果更好,精度更高,从而使得电路的控制精度更高。

附图说明

图1为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的电路框图。

图2-1为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的系统侧三相电压的A相电的采样电路图。

图2-2为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的系统侧三相电压的B相电的采样电路图。

图2-3为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的系统侧三相电压的C相电的采样电路图。

图2-4为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的系统侧三相电压的A相电采样后的比较电路图。

图2-5为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的系统侧三相电压的B相电采样后的比较电路图。

图2-6为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的系统侧三相电压的C相电采样后的比较电路图。

图2-7为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的装置侧三相电流的A相电流的比较电路图。

图2-8为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的装置侧三相电流的B相电流的比较电路图。

图2-9为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的装置侧三相电流的C相电流的比较电路图。

图2-10为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的负载侧三相电流的A相电流的比较电路图。

图2-11为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的负载侧三相电流的B相电流的比较电路图。

图2-12为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的负载侧三相电流的C相电流的比较电路图。

图2-13为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的VcapDC电压跟随电路。(其中VcapDC表示直流电容电压,APF或者储能逆变器中都有一个容量耐压都很高的电容,开始需要对该电容充电,这个VcapDC就是电容充电电压的采样值,用于计算)

图2-14为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的系统侧三相电流的A相电流的比较电路图。

图2-15为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的系统侧三相电流的B相电流的比较电路图。

图2-16为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的系统侧三相电流的C相电流的比较电路图。

图2-17为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的风机启动判断电路。(其中Wind0和Wind1表示风机的电流,当风机启动时,会有电流流过,以此判断风机有没启动 )

图2-18为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的模数转换电路图。

图2-19为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的模数转换电路图。

图2-20为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的模数转换电路图。

图2-21为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的信号驱动电路。

图2-22为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的模数转换电路的稳态电压提供电路。

图3为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的主控CPU的电路图。

图4为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的数据存储交互电路的电路图。

图5为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的通讯CPU的电路图。

图6-1为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的信号锁存电路图。

图6-2为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的O1信号经光耦隔离后输出IO_o1的电路图。

图6-3为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的O2信号经光耦隔离后输出IO_o2的电路图。

图6-4为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的O3信号经光耦隔离后输出IO_o3的电路图。

图6-5为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的O4信号经光耦隔离后输出IO_o4的电路图。

图6-6为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的O5信号经光耦隔离后输出IO_o5的电路图。

图6-7为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的O6信号经光耦隔离后输出IO_o6的电路图。

图6-8为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的O7信号经光耦隔离后输出IO_o7的电路图。

图6-9为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的O8信号经光耦隔离后输出IO_o8的电路图。

图6-10为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的O9信号经光耦隔离后输出IO_o9的电路图。

图6-11为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的O10信号经光耦隔离后输出IO_o10的电路图。

图6-12为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的O11信号经光耦隔离后输出IO_o11的电路图。

图6-13为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的O12信号经光耦隔离后输出IO_o12的电路图。

图6-14为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的输入数据信号IO1~ IO12的接口结构示意图。

图6-15为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的IO_o1~ IO_o12的接口结构示意图。

图6-16为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的控制信号电平转换电路图。

图6-17为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的AdvCH信号经光耦隔离后输出AdvCHO的电路图。(AdvCH信号表示涌流接触器吸合信号的输出)

图6-18为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的MainCH信号经光耦隔离后输出MainCHO的电路图。(MainCH信号表示主接触器吸合信号的输出)

图6-19为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的WindMA信号经光耦隔离后输出WindMAO的电路图。(WindMA信号表示风机启动信号的输出 )

图6-20为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的OpenPW信号经光耦隔离后输出OpenPWO的电路图。(OpenPW信号表示开机信号的输出)

图6-21为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输出电路的输出电路的BugPW信号经光耦隔离后输出BugPWO的电路图。(BugPW信号故障信号的输出)

图7-1为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM输出控制电路的TZ1控制信号的放大电路图。

图7-2为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM输出控制电路的TZ2控制信号的放大电路图。

图7-3为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM输出控制电路的TZ3控制信号的放大电路图。

图7-4为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM输出控制电路的IBack控制信号的放大电路图。

图7-5为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM输出控制电路的控制信号或门运算电路图。

图7-6为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM输出控制电路的PWM信号输出电路。

图8-1为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM输出电路的PWM1O信号经光耦隔离后的输出电路。

图8-2为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM输出电路的PWM2O信号经光耦隔离后的输出电路。

图8-3为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM输出电路的PWM3O信号经光耦隔离后的输出电路。

图8-4为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM输出电路的PWM4O信号经光耦隔离后的输出电路。

图8-5为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM输出电路的PWM5O信号经光耦隔离后的输出电路。

图8-6为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM输出电路的PWM6O信号经光耦隔离后的输出电路。

图8-7为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM输出电路的PWM7O信号经光耦隔离后的输出电路。

图8-8为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM输出电路的PWM8O信号经光耦隔离后的输出电路。

图8-9为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM输出电路的PWM1O~ PWM8O信号的接口结构示意图。

图9-1为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM反馈电路的对IGBTA信号进行光电隔离的电路图。

图9-2为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM反馈电路的对IGBTB信号进行光电隔离的电路图。

图9-3为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM反馈电路的对IGBTC信号进行光电隔离的电路图。

图9-4为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM反馈电路的对IGBTN信号进行光电隔离的电路图。

图9-5为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM反馈电路的对IGBT信号进行锁存的电路图。

图9-6为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM反馈电路的IGBTA等信号的输入接口结构示意图。

图9-7为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM反馈电路的IGBTB等信号的输入接口结构示意图。

图9-8为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM反馈电路的IGBTC等信号的输入接口结构示意图。

图9-9为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的PWM反馈电路的IGBTN等信号的输入接口结构示意图。

图10-1为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输入电路的AdanCHB信号经光耦隔离后输出AdanCHBO信号的电路图。(AdanCHB信号涌流接触器吸合后的反馈信号的输入)

图10-2为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输入电路的MainCHB信号经光耦隔离后输出MainCHBO信号的电路图。(MainCHB信号表示涌流接触器吸合后的反馈信号的输入)

图10-3为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输入电路的O/SB信号经光耦隔离后输出O/SBO信号的电路图。(O/SB信号表示开机关机信号的输入)

图10-4为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输入电路的WindMacB信号经光耦隔离后输出WindMacBO信号的电路图。(WindMacB表示风机继电器反馈信号)

图10-5为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输入电路的Res1信号经光耦隔离后输出reserve1O信号的电路图。(Res1信号为一预留的输入信号接口)

图10-6为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输入电路的Res2信号经光耦隔离后输出reserve2信号的电路图。(Res2信号为一预留的输入信号接口)

图10-7为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输入电路的Res3信号经光耦隔离后输出reserve3信号的电路图。(Res3信号为一预留的输入信号接口)

图10-8为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的输入电路的输入信号锁存电路图。

图11-1为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的过流检测电路的装置侧三相电流的A相电流ILA经电压跟随器后输出ILA0的电路图。

图11-2为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的过流检测电路的装置侧三相电流的B相电流ILB经电压跟随器后输出ILB0的电路图。

图11-3为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的过流检测电路的装置侧三相电流的B相电流ILB经电压跟随器后输出ILB0的电路图。

图11-4为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的过流检测电路的对图11-1获得的电流ILA0进行比较后输出ILA1的电路图。

图11-5为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的过流检测电路的对图11-2获得的电流ILB0进行比较后输出ILB1的电路图。

图11-6为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的过流检测电路的对图11-3获得的电流ILC0进行比较后输出ILC1的电路图。

图11-7为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的过流检测电路的触发器的电路图。

图11-8为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的过流检测电路的触发器的电路图。

图11-9为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的过流检测电路的信号触发(通过或门实现)电路图。

图12-1为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的周期计数电路中通过变压器从系统侧三相电获得UA2的电路图。

图12-2为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的周期计数电路中通过变压器从系统侧三相电获得UB2的电路图。

图12-3为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的周期计数电路中通过变压器从系统侧三相电获得UC2的电路图。

图12-4为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的周期计数电路中输入系统侧三相电的接口结构示意图。

图12-5为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的周期计数电路中对图12-1获得的UA2进行电压比较判别后输出UA0的电路图。

图12-6为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的周期计数电路中对图12-2获得的UB2进行电压比较判别后输出UB0的电路图。

图12-7为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的周期计数电路中对图12-3获得的UC2进行电压比较判别后输出UC0的电路图。

图12-8为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的周期计数电路中输出UA0、UB0和UC0的接口结构示意图。

图13-1为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的通讯电路中写信号SCIT1I经光耦隔离的电路图。

图13-2为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的通讯电路中读信号SCIR1I经光耦隔离的电路图。

图13-3为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的通讯电路中读CANRX经光耦隔离的电路图。

图13-4为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的通讯电路中写CANTX经光耦隔离的电路图。

图13-5为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的通讯电路中读信号SCIR2I经光耦隔离的电路图。

图13-6为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的通讯电路中SCIT2I经光耦隔离的电路图。

图13-7为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的通讯电路中通讯信号485IO1经光耦隔离的电路图。

图13-8为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的通讯电路中通讯信号485IO2经光耦隔离的电路图。

图13-9为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的通讯电路中通讯信号485IO1的电平转换电路。

图13-10为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的通讯电路中通讯信号485IO2的电平转换电路。

图13-11为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的通讯电路中读写信号的电平转换电路。

图13-12为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的通讯电路中通讯控制电路图。

图14-1为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的电源电路的电路图。

图14-2为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的电源电路的指示灯示意图。

图15-1为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的温度电路的电路图。

图15-2为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的温度电路的电路图。

图15-3为本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路的温度电路的电路图。

具体实施方式

参见图1,本发明涉及的一种应用于电力系统中的逆变器控制电路,所述电路包含有采样电路,所述采样电路通过互感器采集电网中系统侧三相电流(ICAN/ICA1、ICBN/ICB1、ICCN/ICC1)、负载侧三相电流(ISA、ISB、ISC)、装置侧三相电流(ILA、ILB、ILC)和 系统侧三相电压(UA1、UB1、UC1、Un),所述采样电路将采集到的电网信号输入信号调理电路进行信号处理,所述信号调理电路将处理好的信号经模数转换电路后输入至主控CPU,所述主控CPU将信号经电平转换电路进行电平转换后由输出电路输出,所述主控CPU将PWM信号经PWM输出控制电路后由PWM输出电路输出,有一装置侧过流检测电路对信号调理电路处理好的装置侧电流进行检测,并将检测信号发送至PWM输出控制电路,有一PWM反馈电路,将从外界获得的IGBT信号传送至主控CPU和PWM输出控制电路(从而实现反馈控制回路,提高了整个控制电路的精度和稳定性);有一周期计数电路通过高低压转换电路获得由信号调理电路处理好的电压信号,且所述周期计数电路将处理结果输送至主控CPU,有一输入电路将输入信号经电平转换电路后输入至主控CPU,所述主控CPU经数据存储交互电路与通讯CPU相通讯连接,所述通讯CPU经通讯电路对外通讯连接;

图2-1~图2-22为模数转换电路,系统侧三相电压UA1经电阻R101后接入互感器SPT204A的0脚,同时系统侧三相电压UA1经电阻R102和电容C101接入互感器SPT204A的1脚,零线Un接入互感器SPT204A的1脚,互感器SPT204A的2脚接地,互感器SPT204A的3脚经电阻R107接地,互感器SPT204A的3脚输出UA信号,该UA信号接入运算放大器的反相输入端,所述运算放大器的反相输入端经电阻R110后接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的正相输入端经电阻R111后接地,所述运算放大器的输出端经电阻后输出UAO信号,该UAO信号接入模数转换芯片U302(芯片U302的型号为AD7656);

同时,系统侧三相电压UB1经电阻R103后接入互感器SPT204A的0脚,同时系统侧三相电压UB1经电阻R104和电容C102接入互感器SPT204A的1脚,零线Un接入互感器SPT204A的1脚,互感器SPT204A的2脚接地,互感器SPT204A的3脚经电阻R108接地,互感器SPT204A的3脚输出UB信号,该UB信号接入运算放大器的反相输入端,所述运算放大器的反相输入端经电阻R115后接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的正相输入端经电阻R116后接地,所述运算放大器的输出端经电阻后输出UBO信号,该UBO信号接入模数转换芯片U302(芯片U302的型号为AD7656);

同时,系统侧三相电压UC1经电阻R105后接入互感器SPT204A的0脚,同时系统侧三相电压UC1经电阻R106和电容C103接入互感器SPT204A的1脚,零线Un接入互感器SPT204A的1脚,互感器SPT204A的2脚接地,互感器SPT204A的3脚经电阻R109接地,互感器SPT204A的3脚输出UC信号,该UC信号接入运算放大器的反相输入端,所述运算放大器的反相输入端经电阻R120后接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的正相输入端经电阻R121后接地,所述运算放大器的输出端经电阻后输出UCO信号,该UCO信号接入模数转换芯片U302(芯片U302的型号为AD7656);

装置侧三相电流ILA输入运算放大器的正相输入端,且运算放大器的正相输入端经电阻R126接地,所述运算放大器的反相输入端经电阻R125接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端经电阻输出ILAO信号,ILAO信号接入模数转换芯片U302(芯片U302的型号为AD7656);

装置侧三相电流ILB输入运算放大器的正相输入端,且运算放大器的正相输入端经电阻R131接地,所述运算放大器的反相输入端经电阻R130接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端经电阻输出ILBO信号,ILBO信号接入模数转换芯片U302(芯片U302的型号为AD7656);

装置侧三相电流ILC输入运算放大器的正相输入端,且运算放大器的正相输入端经电阻R137接地,所述运算放大器的反相输入端经电阻R136接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端经电阻输出ILCO信号,ILCO信号接入模数转换芯片U302(芯片U302的型号为AD7656);

装置侧三相电流ISA输入运算放大器的正相输入端,且运算放大器的正相输入端经电阻R142接地,所述运算放大器的反相输入端经电阻R141接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端经电阻输出IdAO信号,IdAO信接入模数转换芯片U303(芯片U303的型号为AD7656);

装置侧三相电流ISB输入运算放大器的正相输入端,且运算放大器的正相输入端经电阻R147接地,所述运算放大器的反相输入端经电阻R146接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端经电阻输出IdBO信号,IdBO信接入模数转换芯片U303(芯片U303的型号为AD7656);

装置侧三相电流ISC输入运算放大器的正相输入端,且运算放大器的正相输入端经电阻R152接地,所述运算放大器的反相输入端经电阻R151接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端经电阻输出IdCO信号,IdCO信接入模数转换芯片U303(芯片U303的型号为AD7656);

VcapDC信号输入运算放大器的正相输入端,且运算放大器的正相输入端经电阻R157接地,所述运算放大器的反相输入端经电阻R158接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端经电阻输出VcapDCO信号,VcapDCO信接入模数转换芯片U303(芯片U303的型号为AD7656);

系统侧三相电流ICAN经电阻R701接入运算放大器的反相输入端,运算放大器的反相输入端经电阻R602接入运算放大器的输出端,系统侧三相电流ICA1经电阻R702接入运算放大器的正相输入端,运算放大器的正相输入端经电阻R601接地,所述运算放大器的输出端经电阻输出ICAO信号,ICAO信号接入模数转换芯片U309(芯片U309的型号为AD7656);

系统侧三相电流ICBN经电阻R703接入运算放大器的反相输入端,运算放大器的反相输入端经电阻R606接入运算放大器的输出端,系统侧三相电流ICB1经电阻R704接入运算放大器的正相输入端,运算放大器的正相输入端经电阻R607接地,所述运算放大器的输出端经电阻输出ICBO信号,ICBO信号接入模数转换芯片U309(芯片U309的型号为AD7656);

系统侧三相电流ICCN经电阻R705接入运算放大器的反相输入端,运算放大器的反相输入端经电阻R611接入运算放大器的输出端,系统侧三相电流ICC1经电阻R706接入运算放大器的正相输入端,运算放大器的正相输入端经电阻R612接地,所述运算放大器的输出端经电阻输出ICCO信号,ICCO信号接入模数转换芯片U309(芯片U309的型号为AD7656);

信号Wind0经电阻R75接入运算放大器的反相输入端,运算放大器的反相输入端经电阻R78接入运算放大器的输出端,信号Wind0经电阻R76接入运算放大器的正相输入端,运算放大器的正相输入端经电阻R77接地,所述运算放大器的输出端经电阻输出WIND信号,WIND信号接入模数转换芯片U303(芯片U303的型号为AD7656);

图2-18、图2-19、图2-20中产生的数字信号AD0~AD15经图2-21中的电平转换芯片74LVC164245转换后输入图3中的主控CPU,图2-22中芯片U301型号为AD780,其产生的稳态电压Vref为电路提供稳定的参考电压;

图3为主控CPU,图5为通讯CPU,其型号均为TI公司生产的TMS320F28335,主控CPU和通讯CPU通过图4所示的数据存储交互电路通讯相连,该数据存储交互电路为RAM电路,其型号为IDT70V25S;

参见图6-1,输出信号时,电平转换电平采用的芯片U111的型号为74LVC164245,主控CPU输出的信号IO1~12经芯片U111转换成信号O1~12(通过图6-14所示的接口进行连接);随后,信号O1~12经光电耦合器隔离(如图6-2至图6-13所示)后输出IO_O1~12(通过图6-15所示的接口进行对外连接);

参见图6-16,主控CPU输出信号OpenPW1、BugPW1、WindMacBO1、MainCHBO1和AdanCHBO1(分别由主控CPU的97、98、112、113和114脚发出),信号OpenPW1、BugPW1、WindMacBO1、MainCHBO1和AdanCHBO1经过电平转换芯片U501(芯片U501的型号为74LVC4245)转换后输出信号OpenPW、BugPW、WindMacBO、MainCHBO和AdanCHBO,信号OpenPW、BugPW、WindMacBO、MainCHBO和AdanCHBO经光电耦合器隔离后对外输出(如图6-17、图6-18、图6-19、图6-20和图6-21所示);

图7-1至图7-6表示PWM输出控制电路,本发明一种应用于电力系统中的逆变器控制电路,IGBT控制信号TZ1、TZ2、TZ3和TZ4分别经三级管后输出控制信号TZ11、TZ22、TZ33和TZ44(其中TZ1、TZ2和TZ3分别与IGBTAO1、IGBTBO2和IGBTCO3相对应,TZ4与IBack相对应),所述控制信号TZ11、TZ22、TZ33和TZ44分别输入主控CPU的21、24、25和26脚;

——具体的,IGBT控制信号TZ1经电阻R43接入三极管Q4的基极,该三极管Q4的集电极经电阻R42接入+3.3V高电平,且该三极管Q4的发射极接地,三极管Q4的集电极输出控制信号TZ11;

IGBT控制信号TZ2经电阻R45后接入三极管Q5的基极,且该三极管Q5的发射极接地,该三极管Q5的集电极经电阻R44接入+3.3V高电平,三极管Q5的集电极输出控制信号TZ22;

IGBT控制信号TZ3经电阻R47后接入三极管Q6的基极,且该三极管Q6的发射极接地,该三极管Q6的集电极经电阻R46接入+3.3V高电平,三极管Q6的集电极输出控制信号TZ33;

IGBT控制信号TZ4经电阻R49后接入三极管Q7的基极,且该三极管Q7的发射极接地,该三极管Q7的集电极经电阻R48接入+3.3V高电平,三极管Q7的集电极输出控制信号TZ44;

上述控制信号TZ1、TZ2、TZ3和TZ4经芯片U11(芯片U11的型号为74HCT32,其为四组2输入端的或门,信号TZ1和TZ2经过或运算的结果,与信号TZ3和TZ4经过或运算的结果,再进行一次或运算)输出控制信号PWMOE#(如图7-5所示),信号PWMOE#输入PWM驱动芯片U10(芯片U10的型号为74LVC245)的控制端口(如图7-6所示),用于控制PWM信号的输出;

主控CPU输出的PWM信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6、PWM7和PWM8(主控CPU的5、6、7、10、11、12、13和16脚输出)经PWM驱动芯片U10后输出PWM信号PWM1O、PWM2O、PWM3O、PWM4O、PWM5O、PWM6O、PWM7O和PWM8O;

图8-1至图8-9表示PWM输出电路,参见图8-1,PWM信号PWM1O接入光耦UP1(光耦UP1的型号为TLP250)的2脚,光耦UP1的3脚经电阻R173接地,光耦UP1的5脚接入高电平+15V,光耦UP1的8脚接地,光耦UP1的7脚接入光耦UP1的6脚,光耦UP1的6脚经电阻R174后接地,光耦UP1的6脚输出Driver1;

参见图8-2,PWM信号PWM2O接入光耦UP2(光耦UP2的型号为TLP250)的2脚,光耦UP2的3脚经电阻R175接地,光耦UP2的5脚接入高电平+15V,光耦UP2的8脚接地,光耦UP2的7脚接入光耦UP2的6脚,光耦UP2的6脚经电阻R176后接地,光耦UP2的6脚输出Driver2;

参见图8-3,PWM信号PWM3O接入光耦UP3(光耦UP3的型号为TLP250)的2脚,光耦UP3的3脚经电阻R177接地,光耦UP3的5脚接入高电平+15V,光耦UP3的8脚接地,光耦UP3的7脚接入光耦UP3的6脚,光耦UP3的6脚经电阻R178后接地,光耦UP3的6脚输出Driver3;

参见图8-4,PWM信号PWM4O接入光耦UP4(光耦UP4的型号为TLP250)的2脚,光耦UP4的3脚经电阻R179接地,光耦UP4的5脚接入高电平+15V,光耦UP4的8脚接地,光耦UP4的7脚接入光耦UP4的6脚,光耦UP4的6脚经电阻R180后接地,光耦UP4的6脚输出Driver4;

参见图8-5,PWM信号PWM5O接入光耦UP5(光耦UP5的型号为TLP250)的2脚,光耦UP5的3脚经电阻R181接地,光耦UP5的5脚接入高电平+15V,光耦UP5的8脚接地,光耦UP5的7脚接入光耦UP5的6脚,光耦UP5的6脚经电阻R182后接地,光耦UP5的6脚输出Driver5;

参见图8-6,PWM信号PWM6O接入光耦UP6(光耦UP6的型号为TLP250)的2脚,光耦UP6的3脚经电阻R183接地,光耦UP6的5脚接入高电平+15V,光耦UP6的8脚接地,光耦UP6的7脚接入光耦UP6的6脚,光耦UP6的6脚经电阻R184后接地,光耦UP6的6脚输出Driver6;

参见图8-7,PWM信号PWM7O接入光耦UP7(光耦UP7的型号为TLP250)的2脚,光耦UP7的3脚经电阻R185接地,光耦UP7的5脚接入高电平+15V,光耦UP7的8脚接地,光耦UP7的7脚接入光耦UP7的6脚,光耦UP7的6脚经电阻R186后接地,光耦UP7的6脚输出Driver7;

参见图8-8,PWM信号PWM8接入光耦UP8(光耦UP8的型号为TLP250)的2脚,光耦UP8的3脚经电阻R187接地,光耦UP8的5脚接入高电平+15V,光耦UP8的8脚接地,光耦UP8的7脚接入光耦UP8的6脚,光耦UP8的6脚经电阻R188后接地,光耦UP8的6脚输出Driver8;

参见图8-9,上述PWM信号Driver1O、Driver2O、Driver3O、Driver4O、Driver5O、Driver6O、Driver7O和Driver8O经接口J7传输至光耦UP1~UP8;光耦隔离后的PWM信号Driver1和Driver2通过接口J4对外传输(如图9-6所示),光耦隔离后的PWM信号Driver3和Driver4通过接口J16对外传输(如图9-7所示),光耦隔离后的PWM信号Driver5和Driver6通过接口J15对外传输(如图9-8所示),光耦隔离后的PWM信号Driver7和Driver8通过接口J17对外传输(如图9-9所示);

参见图9-6、图9-7、图9-8和图9-9,通过接口J4、接口J16、接口J15和接口J17从外界获得控制信号IGBTA、IGBTB、IGBTC和IGBTN,控制信号IGBTA、IGBTB、IGBTC和IGBTN经光电耦合器隔离后输出控制信号IGBTAO、IGBTBO、IGBTCO和IGBTNO(如图9-1、图9-2、图9-3和图9-4所示),控制信号IGBTAO、IGBTBO、IGBTCO和IGBTNO经电平转换芯片U402(芯片U402的型号为74LVC4245)后输出控制信号IGBTAO1、IGBTBO2和IGBTCO3,所述控制信号IGBTAO1、IGBTBO2和IGBTCO3经接口J7对外输送,具体的,控制信号IGBTAO1、IGBTBO2和IGBTCO3分别接入TZ1、TZ2和TZ3的信号脚,从而完成构成了完整的反馈电路,能够有效提高系统的控制精度(实际使用中,IGBTN和IGBTNO信号脚可悬空不使用);

图10-1至图10-7表示输入电路,图10-8表示电平转换电路,参见图10-1至图10-7,输入信号AdanCHB、MainCHB、O/SB、WindMacB、Res1、Res2和Res3经光电耦合器隔离后输出信号AdanCHBO、MainCHBO、O/SBO、WindMacBO、reserve1、reserve 2和reserve 3,信号AdanCHBO、MainCHBO、O/SBO、WindMacBO、reserve1、reserve 2和reserve 3经电平转换芯片U401(芯片U401的型号为74LVC4245)转换后输出AdanCHBO1、MainCHBO1、O/SBO1、WindMacBO1、reserve1O、reserve 2O和reserve 3O(如图10-8所示),上述信号AdanCHBO1、MainCHBO1、O/SBO1、WindMacBO1、reserve1O、reserve 2O和reserve 3O接入主控CPU(具体的,信号AdanCHBO1、MainCHBO1、O/SBO1、WindMacBO1、reserve1O、reserve 2O和reserve 3O分别接入主控CPU的114、113、111、112、99、100和110脚);

图11-1至图11-9表示过流检测电路,信号调理电路处理好的装置侧三相电流信号ILA、ILB和ILC分别经由运算放大器构成的电压跟随器后输出信号ILAO、ILBO和ILCO(具体的讲,信号ILA接入运算放大器的正相输入端,运算放大器的反相输入端连接至运算放大器的输出端,运算放大器的输出端输出ILAO;信号ILB接入运算放大器的正相输入端,运算放大器的反相输入端连接至运算放大器的输出端,运算放大器的输出端输出ILBO;信号ILC接入运算放大器的正相输入端,运算放大器的反相输入端连接至运算放大器的输出端,运算放大器的输出端输出ILCO),如图11-1、图11-2和图11-3所示;

参见图11-4,信号ILAO接入运算放大器的正相输入端,运算放大器的反相输入端经电阻R66接入+12V高电平,运算放大器的反相输入端接入TL431芯片的3脚,TL431芯片的2脚接地,TL431芯片的1脚接入变阻器的滑动触片,且变阻器的两端并接在TL431芯片的2脚和3脚之间,运算放大器的输出端经电阻R68接入+5V高电平,且运算放大器的输出端输出信号ILA1;

参见图11-5,信号ILBO接入运算放大器的正相输入端,运算放大器的反相输入端经电阻R69接入+12V高电平,运算放大器的反相输入端接入TL431芯片的3脚,TL431芯片的2脚接地,TL431芯片的1脚接入变阻器的滑动触片,且变阻器的两端并接在TL431芯片的2脚和3脚之间,运算放大器的输出端经电阻R71接入+5V高电平,且运算放大器的输出端输出信号ILB1;

参见图11-6,信号ILCO接入运算放大器的正相输入端,运算放大器的反相输入端经电阻R72接入+12V高电平,运算放大器的反相输入端接入TL431芯片的3脚,TL431芯片的2脚接地,TL431芯片的1脚接入变阻器的滑动触片,且变阻器的两端并接在TL431芯片的2脚和3脚之间,运算放大器的输出端经电阻R74接入+5V高电平,且运算放大器的输出端输出信号ILC1;

参见图11-7,信号ILA1和ILB1经触发器U706输出信号ILAF和ILBF,参见图11-8,信号ILC1经触发器U707输出信号ILCF,触发器U706和触发器U707的型号均为CD4013,该型号的触发器为双D触发器,芯片U706上的RESET信号脚为复位重置端口;

参见图11-9,信号ILAF、ILBF和ILCF经芯片U705运算后输出信号IBack(芯片U705为四组2输入端或门,信号ILAF和ILBF经过或运算后输出信号Y1,信号Y1与信号ILCF再经过或运算后输出信号IBack),信号IBack输入至PWM输出控制电路,具体的,该信号IBack输入至U10的PWMOE#信号脚(IBack相TZ4对应,即IBack相TZ4代表同一个电气信号),从而实现当检测到过流信号时,即能立刻通过信号IBack关闭PWM输出控制电路输出PWM信号;

图12-1、图12-2和图12-3为高低压转换电路,系统侧三相电压UA1、UB1和UC1经图12-4所示的接口接入,系统侧三相电压UA1、UB1和UC1经变压器后输出低压信号UA2、UB2和UC2(图12-1、图12-2和图12-3中的TRANSE表示变压器,Un表示零线电压);

参见图12-5,信号UA2经电阻后输入电压比较器芯片U104的2脚(芯片U104的型号为LM211),所述芯片U104的1脚接地,所述芯片U104的3脚经电阻R163接地,所述芯片U104的4脚接入-12V低电平,所述芯片U104的5脚与芯片U104的6脚相连,所述芯片U104的7脚经R164接入+3.3V高电平,所述芯片U104的8脚接入+12V高电平,所述芯片U104的7脚输出信号UAO;

参见图12-6,信号UB2经电阻后输入电压比较器芯片U105的2脚(芯片U105的型号为LM211),所述芯片U105的1脚接地,所述芯片U105的3脚经电阻R167接地,所述芯片U105的4脚接入-12V低电平,所述芯片U105的5脚与芯片U105的6脚相连,所述芯片U105的7脚经R168接入+3.3V高电平,所述芯片U105的8脚接入+12V高电平,所述芯片U105的7脚输出信号UBO;

参见图12-7,信号UC2经电阻后输入电压比较器芯片U106的2脚(芯片U106的型号为LM211),所述芯片U106的1脚接地,所述芯片U106的3脚经电阻R171接地,所述芯片U106的4脚接入-12V低电平,所述芯片U106的5脚与芯片U106的6脚相连,所述芯片U106的7脚经R172接入+3.3V高电平,所述芯片U106的8脚接入+12V高电平,所述芯片U106的7脚输出信号UCO;

参见图12-8,信号UAO、UBO和UCO通过接口J10接入主控CPU(其中,UAO与CAPA对应,UBO与CAPB对应,UCO与CAPC对应) 

图13-1至图13-12表示通讯电路,参见图13-1和图13-2,通讯CPU的18脚和20脚发出的SCIT1I和SCIR1I信号经光耦隔离后对外输出;参见图13-3和图13-4,通讯CPU的1脚和176脚发出的CANRX和CANTX信号经光耦隔离后对外输出;参见图13-5和图13-6,通讯CPU的113脚和114脚发出的SCIR2I和SCIT2I信号经光耦隔离后对外输出;参见图13-7和图13-8,通讯CPU的172脚和173脚发出的485IO1和485IO2信号经光耦隔离后对外输出;参见图13-9,SCIR1I485和SCIT1I485信号经RS-485驱动芯片US1(RS-485驱动芯片US1的型号为MAX485)后输出RX和TX信号,RX和TX信号经RS-232驱动器US4(RS-232驱动器US4的型号为MAX485)后输出SCIR1I232和SCIT1I232信号(如图13-12所示);参见图13-10,SCIR2I和SCIT2I信号经RS-485驱动芯片US2(RS-485驱动芯片US2的型号为MAX485)后输出485A2和485B2信号;参见图13-11,CANRX和CANTX信号经驱动器US3(驱动器US3的型号为82C250)挂接在CAN总线上;

参见图14-1,电压调节器U201(电压调节器U201的型号为TPS75733)为整个电路提供稳定的电源;参见图14-2,该电路为电源指示灯电路;

图15-1至图15-3的温度电路用于对IGBT进行温度测量,以防止在工作过程中,IGBT温度过高而损毁;

参见图15-1,芯片TL431的3脚经电阻R33后接入+12V高电平,所述芯片TL431的2脚接地,所述芯片TL431的的1脚接入变阻器R34的滑动触片,所述变阻器R34并联在芯片TL431的2脚和3脚之间,所述芯片TL431的3脚接入变阻器R45的滑动触片,变阻器R45的一端经电阻R35和R36接地,另一端经电阻R37和R39后接入运算放大器的正相输入端,且电阻R37和R39之间的节点TA经电容C31后接地,所述运算放大器的正相输入端经电阻R40后接地,所述运算放大器的反相输入端经电阻R38和电容C30后接地,且运算放大器的反相输入端经电阻R41和电阻R42后接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端输出信号TA1(其中,TA是通过外围PT100进来的采样信号);

参见图15-2,芯片TL431的3脚经电阻R43后接入+12V高电平,所述芯片TL431的2脚接地,所述芯片TL431的的1脚接入变阻器R44的滑动触片,所述变阻器R44并联在芯片TL431的2脚和3脚之间,所述芯片TL431的3脚接入变阻器R46的滑动触片,变阻器R46的一端经电阻R47和R48接地,另一端经电阻R49和R51后接入运算放大器的正相输入端,且电阻R49和R51之间的节点TB经电容C33后接地,所述运算放大器的正相输入端经电阻R52后接地,所述运算放大器的反相输入端经电阻R50和电容C32后接地,且运算放大器的反相输入端经电阻R53和电阻R54后接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端输出信号TB1(其中,TB是通过外围PT100进来的采样信号);

参见图15-3,芯片TL431的3脚经电阻R55后接入+12V高电平,所述芯片TL431的2脚接地,所述芯片TL431的的1脚接入变阻器R56的滑动触片,所述变阻器R56并联在芯片TL431的2脚和3脚之间,所述芯片TL431的3脚接入变阻器R57的滑动触片,变阻器R57的一端经电阻R58和R59接地,另一端经电阻R60和R62后接入运算放大器的正相输入端,且电阻R60和R62之间的节点TC经电容C35后接地,所述运算放大器的正相输入端经电阻R64后接地,所述运算放大器的反相输入端经电阻R61和电容C34后接地,且运算放大器的反相输入端经电阻R63和电阻R65后接入运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端输出信号TC1(其中,TC是通过外围PT100进来的采样信号)。

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