[發(fā)明專利]一種關(guān)于delta結(jié)構(gòu)的數(shù)字電源設(shè)計

在審

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• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN116137498A
• 公開（公告）日: 2023-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顏景斌;袁銀;李瑞松
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02M7/217;H02M7/219;H02M7/06;H02M3/335
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本發(fā)明為一種關(guān)于delta結(jié)構(gòu)的數(shù)字電源設(shè)計，具體是一種新型的直流電流源整流電路(DCSR)，主要特征是輸入端采用三角形即delta連接的三相電源，優(yōu)點在于降低直流電流源的導(dǎo)通損耗。而本發(fā)明所涉及的LTCC工藝來大幅減小電路尺寸，實現(xiàn)模塊化設(shè)計。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三相電能變換領(lǐng)域，具體涉及到一種關(guān)于delta結(jié)構(gòu)的數(shù)字電源設(shè)計。

背景技術(shù)

整流技術(shù)是將太陽能等新能源轉(zhuǎn)化的直流電變換成交流電的技術(shù)，隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，整流技術(shù)在各種行業(yè)應(yīng)用廣泛，隨著新一代機載設(shè)備對供電要求的提升，高效、高集成度、智能化已成為必然趨勢。為減小體積，應(yīng)用集成芯片來實現(xiàn)電源的采樣、監(jiān)控、閉環(huán)控制及通信功能，應(yīng)用LTCC工藝來大幅減小電路尺寸，實現(xiàn)模塊化設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要內(nèi)容是提供一種關(guān)于delta結(jié)構(gòu)的數(shù)字電源設(shè)計，該整流器可以直接應(yīng)用于電網(wǎng)中，具有低直流電流源的導(dǎo)通損耗，并且實現(xiàn)了諧波抑制的作用，同時實現(xiàn)數(shù)字電源的模塊化設(shè)計。

本發(fā)明的設(shè)計主要通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種關(guān)于delta結(jié)構(gòu)的數(shù)字電源設(shè)計，其主要特征包括：柵極驅(qū)動器、IGBT模塊、電阻R、電感L、電容C、信號調(diào)理模塊、PWM模塊、變壓器模塊、功率電路結(jié)構(gòu)。所述柵極驅(qū)動器與IGBT連在一起，用于驅(qū)動IGBT的信號源；所述IGBT模塊主要用于構(gòu)成delta整流器的橋臂；所述信號調(diào)理模塊采用CM1132；所述的PWM模塊采用ISL8126。所述的變壓器模塊采用QS6J1。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，本發(fā)明是一種關(guān)于delta結(jié)構(gòu)的數(shù)字電源設(shè)計，所述的IGBT模塊采用18個IGBT進行半橋連接組成delta整流器的整流部分，直流側(cè)使用一個電容C1，每一個橋臂使用一個二極管和一個IGBT組成。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，本發(fā)明是一種關(guān)于delta結(jié)構(gòu)的數(shù)字電源設(shè)計，所述的信號調(diào)理模塊采用CM1132，它的輸入/輸出/電源之間三方電磁全隔離，具有強大的抗干擾能力，專業(yè)有效解決工業(yè)現(xiàn)場信號干擾、信號轉(zhuǎn)換、信號傳輸及匹配問題，并對PLC、變頻器、DCS系統(tǒng)等起保護作用，以保證系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行。專業(yè)級抗干擾芯片，精度高，功耗低，壽命長。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，本發(fā)明是一種關(guān)于delta結(jié)構(gòu)的數(shù)字電源設(shè)計，所述的PWM模塊采用ISL8126，它具有高功率太陽能控制器，穩(wěn)定且靈敏地對蓄電池的充、放電條件加以規(guī)定和控制，并按照負載的電源需求控制光伏電池組件和蓄電池對負載的電能輸出，高率提供PWM?太陽能控制器和MPPT?太陽能控制器兩種解決方案，可全方位滿足太陽能供電系統(tǒng)對控制器的多樣化需求。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，本發(fā)明是一種關(guān)于delta結(jié)構(gòu)的數(shù)字電源設(shè)計，所述的變壓器模塊，它集成兩個電壓模式PWM控制器和輸入前饋同步降壓PWM控制器來控制兩路獨立電壓調(diào)節(jié)器或兩相單輸出穩(wěn)壓器。它還集成了電流共享控制來實現(xiàn)電源模塊并聯(lián)操作，提供高的系統(tǒng)靈活性。并且具有廣泛的電路保護功能，包括輸出過壓、欠壓、過流保護、過熱保護和預(yù)電源復(fù)位過電壓保護選項。并且故障擴展能力高，系統(tǒng)可靠，保護任何通道免受系統(tǒng)故障或相位故障引起的過載/壓力。欠壓故障保護功能被設(shè)計用于防止掉電時輸出電壓的負瞬變。這可以消除取代在一些系統(tǒng)中用于保護負載器件免受反向輸出電壓損壞的肖特基二極管。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，本發(fā)明是一種關(guān)于delta結(jié)構(gòu)的數(shù)字電源設(shè)計，所述的功率電路，它具有全橋硬開關(guān)電路控制簡單，可適應(yīng)較寬的工作電壓。輸出?5?V?額定電流達到?20?A，選擇三個MOS并聯(lián)的全波同步整流方式有效降低損耗。通常開關(guān)頻率取?100kHz?～400?kHz。權(quán)衡開關(guān)損耗和濾波電路尺寸，選擇開關(guān)頻率為?200?kHz。開關(guān)?MOS?選擇導(dǎo)通阻抗僅?4?mΩ的表貼器件以降低損耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種關(guān)于delta結(jié)構(gòu)的數(shù)字電壓設(shè)計結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一種關(guān)于delta結(jié)構(gòu)的數(shù)字電源設(shè)計功率電路結(jié)構(gòu)示意圖。