工頻逆變電路的驅(qū)動裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種工頻逆變電路的驅(qū)動裝置，包括第一驅(qū)動電路、第一高頻變壓器、第一整流電路、第二整流電路、第二驅(qū)動電路、第二高頻變壓器、第三整流電路、第四整流電路和控制單元。第一驅(qū)動電路、第一高頻變壓器、第一整流電路、第二整流電路構(gòu)成了工頻逆變電路的左上臂開關(guān)器件、右下臂開關(guān)器件的隔離驅(qū)動電路，第二驅(qū)動電路、第二高頻變壓器、第三整流電路、第四整流電路構(gòu)成了工頻逆變電路的右上臂開關(guān)器件、左下臂開關(guān)器件的隔離驅(qū)動電路。本實(shí)用新型為工頻逆變電路提供了隔離的工頻周期驅(qū)動信號，電路實(shí)現(xiàn)簡單，工作可靠，特別適用于把連續(xù)正弦半波逆變?yōu)檫B續(xù)正弦波的場合。
【專利說明】
工頻逆變電路的驅(qū)動裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種工頻逆變電路的驅(qū)動裝置，屬于電力電子領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]微型光伏并網(wǎng)逆變器一般采用兩級變換結(jié)構(gòu)，前級采用交錯反激電路拓?fù)?，把光伏電池輸出的直流電壓變換為連續(xù)正弦半波電壓，后級采用工頻逆變電路拓?fù)?，把連續(xù)正弦半波電壓逆變?yōu)檫B續(xù)的正弦波電壓并入電網(wǎng)發(fā)電。目前微型光伏并網(wǎng)逆變器的工頻逆變電路一般采用晶閘管構(gòu)成，這種電路的缺點(diǎn)是并網(wǎng)電流過零點(diǎn)的死區(qū)大，電流諧波大，功率因數(shù)較低，為此，可采用由全控開關(guān)器件，比如IGBT構(gòu)成的工頻逆變電路來改善并網(wǎng)電流質(zhì)量。如何為工頻逆變電路中的全控開關(guān)器件提供可靠的工頻開關(guān)驅(qū)動控制，在現(xiàn)實(shí)中具有重大意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型旨在為工頻逆變電路的開關(guān)器件提出一種電路實(shí)現(xiàn)簡單、工作可靠的隔離驅(qū)動裝置。
[0004]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0005]一種工頻逆變電路的驅(qū)動裝置，包括第一驅(qū)動電路、第一高頻變壓器、第一整流電路、第二整流電路、第二驅(qū)動電路、第二高頻變壓器、第三整流電路、第四整流電路和控制單元。所述控制單元的一個PWM端口與所述第一驅(qū)動電路的輸入端連接，所述第一驅(qū)動電路的輸出端與所述第一高頻變壓器的原邊連接，所述第一高頻變壓器的副邊設(shè)置有兩個獨(dú)立繞組，這兩個獨(dú)立繞組的輸出端分別與所述第一整流電路的輸入端、所述第二整流電路的輸入端連接，所述第一整流電路輸出的信號端和公共端分別與工頻逆變電路的左上臂開關(guān)器件的控制端和公共端連接，所述第二整流電路輸出的信號端和公共端分別與工頻逆變電路的右下臂開關(guān)器件的控制端和公共端連接；所述控制單元的另一個PWM端口與所述第二驅(qū)動電路的輸入端連接，所述第二驅(qū)動電路的輸出端與所述第二高頻變壓器的原邊連接，所述第二高頻變壓器的副邊設(shè)置有兩個獨(dú)立繞組，這兩個獨(dú)立繞組的輸出端分別與所述第三整流電路的輸入端、所述第四整流電路的輸入端連接，所述第三整流電路輸出的信號端和公共端分別與工頻逆變電路的右上臂開關(guān)器件的控制端和公共端連接，所述第四整流電路輸出的信號端和公共端分別與工頻逆變電路的左下臂開關(guān)器件的控制端和公共端連接。
[0006]優(yōu)選地，所述第一驅(qū)動電路、所述第二驅(qū)動電路為推挽驅(qū)動電路。
[0007]在控制策略上，所述第一驅(qū)動電路、所述第二驅(qū)動電路的輸入信號波形為工頻周期信號調(diào)制的高頻PWM信號。
[0008]本實(shí)用新型提出的一種工頻逆變電路的驅(qū)動裝置，為工頻逆變電路的開關(guān)器件提供了工頻周期的方波隔離驅(qū)動信號，開關(guān)器件采用隔離驅(qū)動，控制電路部分與功率電路部分實(shí)行電氣隔離，來抑制強(qiáng)電部分對弱點(diǎn)部分的干擾。相對于光耦隔離型驅(qū)動電路，本實(shí)用新型提出的驅(qū)動電路裝置，不需要提供四路浮動電源，本實(shí)用新型的電路實(shí)現(xiàn)簡單，工作可靠，驅(qū)動效率高，特別適用于把連續(xù)正弦半波逆變?yōu)檫B續(xù)正弦波的場合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0010]圖1是本實(shí)用新型的一種工頻逆變電路的驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型的一種工頻逆變電路驅(qū)動裝置的電路實(shí)現(xiàn)原理圖；
[0012]圖3是本實(shí)用新型的一種工頻逆變電路的驅(qū)動信號時序圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0014]圖1是本實(shí)用新型的一種工頻逆變電路的驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)框圖，一種工頻逆變電路的驅(qū)動裝置，包括第一驅(qū)動電路、第一高頻變壓器、第一整流電路、第二整流電路、第二驅(qū)動電路、第二高頻變壓器、第三整流電路、第四整流電路和控制單元?？刂茊卧囊粋€PWM端口與第一驅(qū)動電路的輸入端連接，第一驅(qū)動電路的輸出端與第一高頻變壓器的原邊連接，第一高頻變壓器的副邊設(shè)置有兩個獨(dú)立繞組，這兩個獨(dú)立繞組的輸出端分別與第一整流電路的輸入端、第二整流電路的輸入端連接，第一整流電路輸出的信號端和公共端分別與工頻逆變電路的左上臂開關(guān)器件的控制端和公共端連接，第二整流電路輸出的信號端和公共端分別與工頻逆變電路的右下臂開關(guān)器件的控制端和公共端連接；所述控制單元的另一個PWM端口與所述第二驅(qū)動電路的輸入端連接，所述第二驅(qū)動電路的輸出端與所述第二高頻變壓器的原邊連接，所述第二高頻變壓器的副邊設(shè)置有兩個獨(dú)立繞組，這兩個獨(dú)立繞組的輸出端分別與所述第三整流電路的輸入端、所述第四整流電路的輸入端連接，所述第三整流電路輸出的信號端和公共端分別與工頻逆變電路的右上臂開關(guān)器件的控制端和公共端連接，所述第四整流電路輸出的信號端和公共端分別與工頻逆變電路的左下臂開關(guān)器件的控制端和公共端連接。
[0015]圖2是本實(shí)用新型的一種工頻逆變電路驅(qū)動裝置的電路實(shí)現(xiàn)原理圖，圖中PNP三極管Q1、NPN三極管Q2、電容Cl、電阻R2構(gòu)成了第一驅(qū)動電路，二極管D1、電阻R3、電容C2構(gòu)成了第一整流電路，電阻R4為工頻逆變電路的左上臂IGBT的柵極下拉電阻，二極管D2、電阻R5、電容C3構(gòu)成了第二整流電路，電阻R6為工頻逆變電路的右下臂IGBT的柵極下拉電阻。PNP三極管Q3、NPN三極管Q4、電容C4、電阻R8構(gòu)成了第二驅(qū)動電路，二極管D3、電阻R9、電容C5構(gòu)成了第三整流電路，電阻RlO為工頻逆變電路的右上臂IGBT的柵極下拉電阻，二極管D4、電阻R11、電容C6構(gòu)成了第四整流電路，電阻R12為工頻逆變電路的左下臂IGBT的柵極下拉電阻。
[0016]具體電路連接為:控制單元的第一 PWM端口與電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端與三極管Ql的基極、三極管Q2的基極連接，三極管Ql的發(fā)射極與直流供電電源VCC連接，三極管Ql的集電極與三極管Q2的集電極、電容Cl的一端連接，三極管Q2的發(fā)射極與控制電路的公共地GND連接，電容Cl的另一端與電阻R2的一端連接，電阻R2的另一端與第一高頻變壓器Tl原邊的同名端連接，高頻變壓器Tl原邊的非同名端與控制電路的公共地GND連接。高頻變壓器Tl副邊的第一個獨(dú)立繞組的同名端與二極管Dl的陽極連接，二極管Dl的陰極與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端與電容C2的一端、電阻R4的一端、工頻逆變電路的左上臂IGBT的柵極Gl連接，高頻變壓器Tl副邊的第一個獨(dú)立繞組的非同名端與電容C2的另一端、電阻R4的另一端、工頻逆變電路的左上臂IGBT的發(fā)射極El連接。高頻變壓器Tl副邊的第二個獨(dú)立繞組的同名端與二極管D2的陽極連接，二極管D2的陰極與電阻R5的一端連接，電阻R5的另一端與電容C3的一端、電阻R6的一端、工頻逆變電路的右下臂IGBT的柵極G4連接，高頻變壓器Tl副邊的第二個獨(dú)立繞組的非同名端與電容C3的另一端、電阻R6的另一端、工頻逆變電路的右下臂IGBT的發(fā)射極E4連接。
[0017]控制單元的第二 PWM端口與電阻R7的一端連接，電阻R7的另一端與三極管Q3的基極、三極管Q4的基極連接，三極管Q3的發(fā)射極與直流供電電源VCC連接，三極管Q3的集電極與三極管Q4的集電極、電容C4的一端連接，三極管Q4的發(fā)射極與控制電路的公共地GND連接，電容C4的另一端與電阻R8的一端連接，電阻R8的另一端與第二高頻變壓器T2原邊的同名端連接，高頻變壓器T2原邊的非同名端與控制電路的公共地GND連接。高頻變壓器T2副邊的第一個獨(dú)立繞組的同名端與二極管D3的陽極連接，二極管D3的陰極與電阻R9的一端連接，電阻R9的另一端與電容C5的一端、電阻RlO的一端、工頻逆變電路的右上臂IGBT的柵極G3連接，高頻變壓器T2副邊的第一個獨(dú)立繞組的非同名端與電容C5的另一端、電阻RlO的另一端、工頻逆變電路的右上臂IGBT的發(fā)射極E3連接。高頻變壓器T2副邊的第二個獨(dú)立繞組的同名端與二極管D4的陽極連接，二極管D4的陰極與電阻Rll的一端連接，電阻Rll的另一端與電容C6的一端、電阻R12的一端、工頻逆變電路的左下臂IGBT的柵極G2連接，高頻變壓器T2副邊的第二個獨(dú)立繞組的非同名端與電容C6的另一端、電阻R12的另一端、工頻逆變電路的左下臂IGBT的發(fā)射極E2連接。
[0018]圖3是本實(shí)用新型的一種工頻逆變電路的驅(qū)動信號時序圖，圖中，信號PWMl是控制單元的第一 PWM端口輸出的信號，信號PWM2是控制單元的第二 PWM端口輸出的信號，VGEl是工頻逆變電路的左上臂IGBT的柵極一發(fā)射極驅(qū)動信號，VGE4是工頻逆變電路的右下臂IGBT的柵極一發(fā)射極驅(qū)動信號，VGE3是工頻逆變電路的右上臂IGBT的柵極一發(fā)射極驅(qū)動信號，VGE2是工頻逆變電路的左下臂IGBT的柵極一發(fā)射極驅(qū)動信號。信號PWMl和信號PWM2為工頻周期調(diào)制的高頻PWM信號，經(jīng)過本實(shí)用新型提出的驅(qū)動電路裝置后，得到工頻逆變電路的H橋IGBT的隔離工頻驅(qū)動信號，從而逆變電路把連續(xù)的正弦半波電壓逆變成為連續(xù)正弦電壓，實(shí)現(xiàn)了正弦逆變器的功能。
[0019]以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種工頻逆變電路的驅(qū)動裝置，包括第一驅(qū)動電路、第一高頻變壓器、第一整流電路、第二整流電路、第二驅(qū)動電路、第二高頻變壓器、第三整流電路、第四整流電路和控制單元，其特征是:所述控制單元的一個PWM端口與所述第一驅(qū)動電路的輸入端連接，所述第一驅(qū)動電路的輸出端與所述第一高頻變壓器的原邊連接，所述第一高頻變壓器的副邊設(shè)置有兩個獨(dú)立繞組，這兩個獨(dú)立繞組的輸出端分別與所述第一整流電路的輸入端、所述第二整流電路的輸入端連接，所述第一整流電路輸出的信號端和公共端分別與工頻逆變電路的左上臂開關(guān)器件的控制端和公共端連接，所述第二整流電路輸出的信號端和公共端分別與工頻逆變電路的右下臂開關(guān)器件的控制端和公共端連接；所述控制單元的另一個PWM端口與所述第二驅(qū)動電路的輸入端連接，所述第二驅(qū)動電路的輸出端與所述第二高頻變壓器的原邊連接，所述第二高頻變壓器的副邊設(shè)置有兩個獨(dú)立繞組，這兩個獨(dú)立繞組的輸出端分別與所述第三整流電路的輸入端、所述第四整流電路的輸入端連接，所述第三整流電路輸出的信號端和公共端分別與工頻逆變電路的右上臂開關(guān)器件的控制端和公共端連接，所述第四整流電路輸出的信號端和公共端分別與工頻逆變電路的左下臂開關(guān)器件的控制端和公共端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工頻逆變電路的驅(qū)動裝置，其特征在于:所述第一驅(qū)動電路、所述第二驅(qū)動電路為推挽驅(qū)動電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工頻逆變電路的驅(qū)動裝置，其特征在于:所述第一驅(qū)動電路、所述第二驅(qū)動電路的輸入信號波形為工頻周期信號調(diào)制的高頻PWM信號。
【文檔編號】H02M7/5387GK204068674SQ201420365536
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】韓軍良, 王大虎, 白萬 申請人:河南理工大學(xué)