[發明專利]逆變電源輸出電流控制方法

無效

• 申請號: 200710049190.6
• 申請日: 2007-05-28
• 公開（公告）號: CN101316076A
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發明（設計）人: 張新忠;陳建春
• 申請（專利權）人: 四川省臨景軟件開發有限責任公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H05B6/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所
• 代理人: 李順德

技術領域

本發明涉及電源技術，特別涉及逆變電源電流控制技術。

背景技術

隨著人類文明的高速發展，石油、煤等傳統能源的資源越來越緊張。另外 一方面，環保觀念深入人心，電能被越來越廣泛的應用。隨著電能應用的推廣， 提高電能應用的效率，已經變得越來越重要和緊迫，特別是在電能應用中不可 或缺的功率控制環節，更與電能利用的效率關系密切。

逆變電源是一種廣泛應用于開關電源、變頻調速及感應加熱領域的裝置。 逆變電源的基本組成包括直流電源、逆變電橋(由開關器件，如可控硅、IGBT ——絕緣柵雙極晶體管等構成)脈沖發生器、驅動電路組成。通過控制逆變電 源輸出量(電流或電壓)，可以對后續負載功率進行調整和控制。現有技術一般 采用改變逆變電橋驅動脈沖一般為脈寬調制波(PWM)波形，如脈沖占空比、脈 沖頻率等進行控制。這些控制方法的共同缺點是，逆變電橋的開關器件損耗大， 效率低，而且改變脈沖頻率的控制方式，不適合那些需要提供穩定頻率的應用 場合，如工作在諧振狀態的感應加熱裝置，以及某些變頻調速系統等。另一種 控制方法是調整逆變電源中直流電源的輸出電壓，這是非常困難的，特別是對 于高壓大功率直流電源，這種控制方式不但實現相當困難，而且控制裝置結構 復雜，成本高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，就是提供一種逆變電源輸出電流控制方法， 以提高電源效率，降低控制裝置成本。

本發明解決所述技術問題，采用的技術方案是，逆變電源輸出電流控制方 法，包括以下步驟：

a.檢測輸出電流的大小；

b.當輸出電流大于設定值時，根據逆變電橋當前工作模式按如下順序改變 逆變電橋工作模式：全橋模式→半橋模式→衰減模式；

c.當輸出電流小于設定值時，根據逆變電橋當前工作模式按如下順序改變 逆變電橋工作模式：衰減模式→半橋模式→全橋模式；

所述衰減模式為：電路處于自由諧振狀態，諧振電流會逐漸減小。

本發明的有益效果是，采用簡單的控制裝置即可實現，降低了控制裝置成 本，提高了電源效率，可以不改變輸出電流頻率，適用范圍廣。

附圖說明

圖1是感應加熱裝置結構示意圖；

圖2是圖1中逆變電橋4只IGBT導通狀態與對應驅動脈沖的關系及電流波 形示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例，詳細描述本發明的技術方案。

本發明采用高速(100MHz)數字信號處理器(DSP)檢測逆變電橋的輸出電 流，能夠對輸出電流的變化作出快速反應。DSP自帶的PWM信號發生器模塊，可 以產生精確的PWM信號，用于驅動IGBT。通過軟件改變PWM的組合，達到改變 逆變電橋中4只IGBT的導通組合狀態，使逆變橋在全橋模式、半橋模式、衰減 模式間切換，從而調整逆變電源輸出電流。

逆變電橋的輸出電流通過ADC采樣，變換成數字信號輸入DSP。當DSP在 PWM的某個周期檢測到輸出電流大于設定值時，DSP根據該時刻PWM的組合狀 態，可以得知逆變電橋當前的工作模式。DSP在PWM該周期的后半周期，改變 PWM的組合，將逆變電橋的工作模式切換到比當前模式輸出電流更小的模式，以 減小輸出電流。如果檢測到電流大于設定值，并且逆變電橋當前工作模式為全 橋模式，則切換到半橋模式或衰減模式；如果輸出電流大于設定值時，逆變電 橋正工作在半橋模式，則將其切換到衰減模式。

實施例

下面以感應加熱裝置為例，進一步對本發明的技術方案進行描述。

如圖1所示，感應加熱裝置由逆變電源、耦合變壓器(由互感線圈L1、L2 構成)、加熱線圈L3等幾部份構成。圖中逆變電源包括DSP構成的PWM信號發 生器，直流電源V1，4只IGBT(U1、U2、U3、U4)構成的逆變電橋，以及互感 線圈L4、L5和電阻R1組成的輸出電流采樣電路。DSP輸出的PWM信號通過光電 隔離電路接入IGBT驅動電路，驅動IGBT電橋按要求工作。輸出電流的設定值 可以采用PC機通過串口傳給DSP。圖中鑒相電路根據采樣的電流信號，控制DSP 輸出的PWM信號頻率，絕對值電路用于檢測輸出電流的大小。圖中DSP選用德 州儀器的TMS320F2801SP處理器。