[發明專利]中頻可編程數字化電源變換裝置

在審

• 申請號: 202011344942.3
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112564502A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 趙春雨;景月;崔再鐸;祝賀利;張一朦
• 申請（專利權）人: 沈陽航天新光集團有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M7/5387;H02M7/5395;H02M1/12
• 代理公司: 大連萬友專利代理有限公司 21219
• 代理人: 王麗新

本發明公開一種中頻可編程數字化電源變換裝置，采用交?直?交變換結構，利用高性能和可靠性的PXI工控機，搭載高速高精度的數據采集卡作為控制硬件平臺，采用虛擬儀器LabVIEW軟件編制上位機控制界面。直觀友好的上位機監控界面可實時顯示變頻電源的工作參數和歷史曲線。技術效果上：本申請的電源變換可以輸出三相四線或單相電壓，在規定頻率范圍內任意調節，并且在某一頻率點上還可以任意調節輸出電壓，輸出電壓頻率更寬泛。

技術領域

本發明涉及航空用變頻電源技術領域，具體涉及一種中頻可編程數字化電源變換裝置。

背景技術

目前在電源變頻變幅值的研究中多采用交-直-交的方式。其中，交-直環節的平波器件的體積重量占很大比重，降低了功率密度，諧波含量較重。同時，晶閘管工頻斬波調節電源有效值，輸入電流呈脈沖狀，將會影響輸出電能質量?，F有的電源變換裝置不能實現在規定頻率范圍內任意調節，并且在某一頻率點上也不能任意調節輸出電壓。在控制界面和控制效果以及對輸出電壓的各項參數不能達到直觀可見的效果。

發明內容

本發明提供一種中頻可編程數字化電源變換裝置。中頻可編程變頻變幅電源可以實現在規定頻率范圍內任意調節，并且在某一頻率點上還可以任意調節輸出電壓。輸出的波形極其近似正弦波，通過先進的數字化調制技術，可將諧波抑制在很小的范圍內，從而實現為科研需要、移動設備提供穩定、純凈的交流電源。在高頻段，亦可將諧波畸變率控制到極小的范圍內。

本發明所采用的技術方案是中頻可編程數字化電源變換裝置，包括功率變換主電路和控制系統，所述的功率變換主電路包括輸入濾波電路、全橋整流電路、逆變單元、電抗器及隔離變壓器，輸入電源通過輸入濾波電路，流經全橋整流電路變換成直流母線電源，6只IGBT組成三相全橋逆變單元，逆變單元輸出三相調制電壓波再通過電抗器和隔離變壓器，將交流電壓波形消諧平滑，隔離后輸出正弦三相交流，所述的控制系統采用PXI工控機作為上位機，將控制界面、數據采樣、信號輸出集成到一起，并通過虛擬儀器軟件LabVIEW來編制上位機控制界面。

進一步地，所述的功率變換主電路采用交-直-交結構。

進一步地，所述的隔離變壓器副邊繞組輸出零線。

進一步地，所述的逆變單元采用正弦脈寬調制方式SPWM對逆變單元進行控制，將平穩直流變換為脈寬調制輸出的交流。

進一步地，所述的逆變單元輸出的脈寬調制波經輸出LC濾波電路濾波后，輸出正弦波交流電。

進一步地，所述的控制系統的信號采集采用高速數據采集卡作為反饋信號和輸出信號的采集、輸出硬件平臺。

進一步地，采用正弦脈寬調制方式SPWM對所述的逆變單元進行控制，將平穩直流變換為脈寬調制輸出的交流。

本發明的有益效果是：該中頻可編程數字化電源變換裝置可以實現在規定頻率范圍內任意調節，并且在某一頻率點上還可以任意調節輸出電壓。利用工業計算機(PXI工控機)做為上位機，將控制界面、數據采樣、信號輸出集成到一起，通過數字化編程，可快速、準確、高效地完成逆變器的控制任務，達到控制效果。系統采用虛擬儀器軟件LabVIEW來編制上位機控制界面，此編程軟件內有豐富的虛擬儀表和直觀的顯示控件。界面直觀友好，控制電源輸出電壓的各項參數直接在控件上操作，形成“眼見即所得”的快捷體驗。

附圖說明

圖1為本發明中頻可編程數字化電源變換裝置系統功能框圖。

圖2為本發明中頻可編程數字化電源變換裝置系統主電路圖。

具體實施方式

現結合附圖1和附圖2對發明做進一步的說明，本發明針對航空用中頻400HZ可編程數字化電源變換裝置。變頻電源可分為功率變換主電路和控制系統兩大部分。