[發明專利]數碼發電機逆變器

無效

• 申請號: 200710078643.8
• 申請日: 2007-06-22
• 公開（公告）號: CN101119093A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 周海英
• 申請（專利權）人: 周海英
• 主分類號: H02P9/04
• 分類號: H02P9/04;H02M7/527
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 李海華

技術領域

本發明涉及數碼發電機逆變器技術領域，尤其是一種用于控制發電機輸出成為正弦波電壓并能對輸出波形進行矯正的數碼發電機逆變器。

背景技術

近年來，移動電源裝置，比如由通用汽油機驅動的交流發電機，大量使用逆變器。發電機逆變器的實現方法分為兩種，逆變和變頻，目前大都采用“交直交”電路結構，交-直-交的工作原理是：先通過整流器將發電機發出的三相交流電變換成直流電，再通過逆變器將直流電轉變成正弦交流電輸出。由于負載性質不同，輸出會發生畸變，為了使輸出波形穩定，盡量避免失真，發電機逆變器必須采用波形反饋控制，以對失真波形進行矯正?，F有技術波形反饋控制通常采用如下兩種方法：一、模擬電路反饋控制；二、32位微處理器或高速數字信號處理器DSP。上述兩種控制方法都存在著一定的不足。

模擬電路反饋控制存在電路結構復雜、調試困難、溫度漂移等問題，而32位微處理器或DSP方案，雖然可以解決模擬電路反饋控制存在的問題，但32位微處理器或DSP工作時外圍電路要求復雜，對外界環境的抗干擾能力相對較弱，運行環境要求較高，并且用一只微處理器控制數碼發電機組的逆變器功能軟件相對復雜，容易出錯。比如專利號為“ZL02141578.1”、名稱為“逆變器裝置”的中國發明專利就公開了這樣的微處理器控制方法，逆變器經過可控整流使電壓限定到一定值，由電壓波形檢測單元(反饋單元)對逆變器輸出波形進行采樣，反饋給32位微處理器，再由32位微處理器產生SPWM(正弦脈沖寬度調制)信號，對輸出波形進行修正，然后經過H橋濾波產生正弦交流電輸出。上述專利采用32位處理器實現波形反饋控制，同樣存在運行環境要求較高、外圍電路復雜的不足。同時因為控制多個對象，故軟件也非常復雜，容易出現錯誤。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的是提供一種在對輸出波形進行矯正以確保輸出波形失真度低的前提下運行環境要求低、電路結構簡單、可靠性高的數碼發電機逆變器。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：數碼發電機逆變器，包括可控整流電路、H橋驅動電路，發電機輸出的交流電通過可控整流電路變為直流電，直流電再通過H橋驅動電路輸出交流電，其特征在于：它還包括反饋變壓器、具有A/D轉換功能的單片機和帶有正弦脈沖寬度調制發生器的信號發生芯片，反饋變壓器和單片機構成反饋電路，可控整流由單片機控制完成，H橋驅動電路的輸出端與反饋變壓器的輸入端連接，反饋變壓器的輸出端與單片機的A/D轉換輸入連接，單片機的數據接口和信號發生芯片連接，信號發生芯片根據SPWM發生算法和輸出波形的誤差，產生相應的脈沖寬度去控制H橋驅動電路，實現對波形的修正。

進一步地，所述信號發生芯片包括時鐘發生模塊、接口控制邏輯模塊、地址譯碼模塊、存儲器、控制模塊、D/A轉換模塊和SPWM發生模塊，時鐘發生模塊產生整個芯片的工作時鐘，存儲器存放有若干互不相同的波形數據，接口控制邏輯模塊具有與波形數據一一對應的地址輸入端口，接口控制邏輯模塊接受外部輸入的地址信號并通過地址譯碼模塊傳送給存儲器，存儲器將與該地址輸入對應的波形數據傳輸給控制模塊，由控制模塊對波形數據重新分配并按工作時鐘時序傳送給D/A轉換模塊和SPWM發生模塊，在D/A轉換模塊引腳輸出模擬信號波形，同時在SPWM發生模塊的兩個引腳分別輸出正半周的SPWM信號波形和負半周的SPWM信號波形。

本發明的有益效果是：由于本發明采用信號發生芯片實現SPWM發生算法，輸出波形的誤差反饋全部數字化處理，響應速度快，達微秒級，同時由于信號發生芯片不需要外接存儲器，對外部環境要求低，可以工作在惡劣的環境下，能使系統的復雜性大大降低，同時可靠性大為提高，測試表明使用本逆變器的波形失真度小于2％。

附圖說明

圖1—本發明的結構示意圖；

圖2—本發明信號發生芯片的結構示意圖；

圖3—本信號發生芯片一個實施例電路圖；

圖4—本信號發生芯片封裝圖；

圖5—本發明信號發生芯片測試電路圖；

圖6—本發明具體應用電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。