[實用新型]一種高壓變頻器的四象限單元三相輸入電壓采樣電路

有效

• 申請號: 201320870800.X
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN203688633U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 邢險峰;王育輝
• 申請（專利權）人: 北京動力源科技股份有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及變頻器研發應用技術領域，尤其涉及一種高壓變頻器的四象限單元三相輸入電壓采樣電路。

背景技術

四象限單元的高壓變頻器功率單元模塊作為高壓變頻器中功率輸出的最重要部件，在能量回饋或者整流時要保持輸入功率因數接近于1。這樣，就對輸入端的電流，電壓相位進行精度采樣提出了要求，傳統上的采集方式如圖1所示。

由圖1可見，四象限單元的高壓變頻器前端移相變壓器次級輸出會因增加移相而設置電感，表現形式為變壓器的次級漏感L0，由于L0的大小（2Mh-6mH）與單元輸入電感L1(1mH-5mH)在大小上差異不大,那么輸入電壓采樣波形將疊加前端開關在電感形成的分壓電壓。利用隔離降壓將此高壓波形幅度降低，再采用低通濾波器濾除此高壓上疊加的開關波形，然后采用過零比較器得出每相的過零相位，送dsp做處理。

在實現上述四象限單元的高壓變頻器的三相輸入電壓采樣的過程中，設計人員發現現有技術中至少存在如下問題：

采用的多重濾波電路復雜，會產生濾波相移，需要軟件進行相位修正，增加了軟件計算的難度；因濾波產生的相移精度跟電容器精度有關，而電容器的精度比較差（10%），使得板件調試時波形相移需要用電位器一一調準，增加了板件調試的難度，同時電位器的使用也增加了不可靠性。

實用新型內容

本實用新型的實施例提供一種高壓變頻器的四象限單元三相輸入電壓采樣電路型的實施例采用如下技術方案：

本實用新型提供的一種高壓變頻器的四象限單元三相輸入電壓采樣電路，該電路包括：隔離降壓采樣電路，比較器電路和鎖相環電路；

所述隔離降壓采樣電路，用于對交流電壓信號進行實時隔離降壓處理；

所述比較器電路，用于對所述隔離降壓處理后的帶有開關紋波的輸入交流信號經LC濾波后進行過零比較，獲取在過零點處高頻信號的相位信號；

所述鎖相環電路，用于濾除所述獲取到的在過零點處高頻信號的相位信號的相位波形，保留其相位信息，再通過所述鎖相環內部的自振蕩產生所述保留的相位信息的高低電平，并將所述產生的相位信息的高低電平信號發送到信號處理系統。

其中，所述鎖相環電路采用HC4046芯片及其外圍電路。

需要說明的是，所述HC4046芯片的外圍電路包括：FM解調電阻R1，振蕩電阻R60和R63，振蕩電容C12，濾波電容C1和電阻R32；

所述HC4046芯片的2腳為相位比較器Ⅰ的輸出端；所述HC4046芯片的3腳為比較信號輸入端；所述HC4046芯片的4腳壓控振蕩器輸出端；所述HC4046芯片的5腳為禁止端，高電平時禁止，低電平時允許壓控振蕩器工作，設計接地允許壓控振蕩器工作；所述HC4046芯片的6和7腳外接振蕩電容C12；所述HC4046芯片的8和16腳分別為電源的負端和正端；所述HC4046芯片的9腳為壓控振蕩器的控制端；所述HC4046芯片的10腳解調輸出端，外接R1用于FM解調；所述HC4046芯片的11和12腳外接所述振蕩電阻R60和R63；所述HC4046芯片的14腳信號輸入端；

所述比較器Ⅰ將從3腳輸入的比較信號Uo與輸入信號Ui作相位比較，從相位比較器輸出的誤差電壓UΨ則反映出兩者的相位差。UΨ經所述電阻R32及濾波電容C1濾波后得到一控制電壓Ud，將所述Ud加至壓控振蕩器VCO的輸入端所述HC4046芯片的9腳。

本實用新型提供的一種高壓變頻器的四象限單元三相輸入電壓采樣電路，通過所述鎖相環電路，濾除所述獲取到的在過零點處高頻信號的相位信號的相位波形，保留其相位信息，再通過所述鎖相環內部的自振蕩產生所述保留的相位信息的高低電平，并將所述產生的相位信息的高低電平信號發送到信號處理系統。采用本實用新型不但可有效降低軟件計算難度，還可避免板件調試中利用RC濾波復雜的電位器相位調節處理，縮短了單元控制板調試時間，提高了生產效率。

附圖說明

圖1為現有技術中高壓變頻器的四象限單元三相輸入電壓采樣電路示意圖;

圖2為本實用新型實施例提供的一種高壓變頻器的四象限單元三相輸入電壓采樣電路的示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的一種鎖相環電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型實施例提供的一種高壓變頻器的四象限單元三相輸入電壓采樣電路進行詳細描述。

如圖2所示，為本實用新型提供的一種高壓變頻器的四象限單元三相輸入電壓采樣電路，該電路包括：隔離降壓采樣電路201，比較器電路202和鎖相環電路203；