[實用新型]一種防止逆變顛覆死區(qū)時間可調(diào)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220127879.2
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN202475236U
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭恩讓;李明勇;閆露露;靳亞麗;杜紅霞;于新穎
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02M7/48
• 代理公司: 西安西達(dá)專利代理有限責(zé)任公司 61202
• 代理人: 第五思軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種防止逆變顛覆死區(qū)時間可調(diào)裝置，可用于防止逆變過程中逆變顛覆的產(chǎn)生，并且死區(qū)時間可以在一定范圍類任意調(diào)節(jié)。

背景技術(shù)

逆變顛覆是困擾逆變電源的一大重要故障，由于所采用的開關(guān)管存在死區(qū)時間，電流不能突變，開關(guān)管斷開一定時間以后電流方向才能換向，若換流時一個管子還未完全關(guān)斷另一個管子導(dǎo)通就產(chǎn)生逆變顛覆，損毀開關(guān)管，燒毀電源，造成嚴(yán)重的損失。

解決的辦法就是防止逆變顛覆，控制開關(guān)管未完全關(guān)斷時另一個開關(guān)管不導(dǎo)通——即調(diào)節(jié)開關(guān)管的控制信號作用在開關(guān)管上的死區(qū)時間。通過硬件電路合理調(diào)節(jié)所加在開關(guān)管上信號的死區(qū)時間，可以在實際逆變器中完全解決逆變顛覆的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種防止逆變顛覆死區(qū)時間可調(diào)裝置,通過死區(qū)時間調(diào)節(jié)模塊來調(diào)整換流的兩個開關(guān)管的徹底關(guān)斷和導(dǎo)通,該電路成本低，穩(wěn)定性好，可應(yīng)用于各種需要控制開關(guān)管、IGBT、晶閘管的電路以及需要換流的逆變器、電源電路中。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種防止逆變顛覆死區(qū)時間可調(diào)裝置，包括死區(qū)時間調(diào)節(jié)模塊，信號調(diào)理模塊和隔離模塊，所述死區(qū)時間調(diào)節(jié)模塊電連接有信號調(diào)理模塊，所述信號調(diào)理模塊電連接有隔離模塊。

所述的死區(qū)時間調(diào)節(jié)模塊用于控制所加在開關(guān)管上的信號作用時間。

所述信號調(diào)理模塊用于完成信號的整形，增加信號的驅(qū)動能力，使之成為開關(guān)管的控制信號。

所述隔離模塊用于將弱電的控制模塊和強電的執(zhí)行部件隔離，防止執(zhí)行部件故障損壞主控板。

所述電路的驅(qū)動信號PWM波頻率為10KHz。

通過死區(qū)時間調(diào)節(jié)模塊，通過改變電位器從而改變充電回路和放電回路時間,合理控制換流的兩個開關(guān)管的關(guān)斷時間和導(dǎo)通時間，通過信號調(diào)理電路來增加信號的驅(qū)動能力，通過隔離模塊將主控板與執(zhí)行電路隔離，保證電路更可靠的運行。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2是本實用新型的死區(qū)時間可調(diào)電路原理圖。

圖3是本實用新型的信號調(diào)理電路和隔離電路原理圖。

圖4是本實用新型的電路結(jié)構(gòu)原理圖。

圖5死區(qū)時間可調(diào)電路各點波形分析。

圖6信號調(diào)理輸出波形和光電耦合器輸出波形分析。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作簡要說明。

參照附圖2和圖5具體說明信號通過死區(qū)時間調(diào)節(jié)模塊后的波形變化。

一種防止逆變顛覆死區(qū)時間可調(diào)裝置，包括死區(qū)時間調(diào)節(jié)模塊，信號調(diào)理模塊和隔離模塊，所述死區(qū)時間調(diào)節(jié)模塊電連接有信號調(diào)理模塊，所述信號調(diào)理模塊電連接有隔離模塊。

所述的死區(qū)時間調(diào)節(jié)模塊用于控制所加在開關(guān)管上的信號作用時間，可以調(diào)節(jié)到使之不滿足逆變顛覆條件（逆變顛覆是指H橋中的上下橋臂直接短路，而造成開關(guān)管損壞，條件是，當(dāng)上面的開關(guān)管還沒有完全關(guān)閉，而下面的開關(guān)管已經(jīng)導(dǎo)通，這時候就會短路，造成逆變顛覆，這種情況會造成設(shè)備的損壞，所以要避免，避免的方法為：當(dāng)上橋臂關(guān)閉以后，并不馬上開通下橋臂的開關(guān)管，而是增加一定的延時以后才打開下橋臂，此時，上橋臂已經(jīng)關(guān)閉了，所以不會出現(xiàn)逆變顛覆）；

所述信號調(diào)理模塊用于完成信號的整形，增加信號的驅(qū)動能力，使之成為開關(guān)管的控制信號；

所述隔離模塊用于將弱電的控制模塊和強電的執(zhí)行部件隔離，防止執(zhí)行部件故障損壞主控板；

所述電路的驅(qū)動信號PWM波頻率為10KHz。

目前的開關(guān)管所能響應(yīng)的PWM波的頻率一般在10KHz以內(nèi)，所述電路的驅(qū)動信號PWM波就以10KHz的頻率為例來說明電路的工作原理。

單路PWM信號由A點輸入，通過反相器CD4069反相后控制成為兩路PWM控制開關(guān)管。結(jié)合波形圖5分析，當(dāng)A點為低電平時，B點通過電容C2接地，而此時電容C2不能充電，所以B點電位和A點一樣，也為低電平，二極管D1截止。當(dāng)A點由低電平跳變?yōu)楦唠娖綍r，A點電位高于B點電位，此時要向電容充電，由于VB<VA,所以二極管不導(dǎo)通，此時的充電回路為R6,R7,C2。充電時間為

????????????……（1）

當(dāng)C2充飽電后，B點電位又和A點電位相同為高電平。當(dāng)A點由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r，此時B點電位高于A點電位，二極管D1正向?qū)ǎ藭rC2要放電，放電回路為R6,R7串聯(lián)后與R4,R5,D1串聯(lián)的電路并聯(lián)，此時的放電時間為

???????……（2）