一種用于緊急電力供給電源的單相逆變器制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種用于緊急電力供給電源的單相逆變器，屬于電力電子設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。所述用于緊急電力供給電源的單項逆變器包括：DSP芯片、模擬信號檢測模塊、數(shù)字信號控制模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、逆變驅(qū)動模塊、單相全橋逆變模塊、電源模塊。本實用新型專利技術(shù)將各個單獨工作的功能模塊集成在一個柜體，簡化了柜體原理圖，避免了傳統(tǒng)用于緊急電力供給的單相逆變器一旦集成裝柜后無法拆換部件的缺點；由于逆變驅(qū)動模塊帶飽和壓降檢測輸出功能，所以無需輔助開關(guān)電源殼體即可采樣逆變電壓、蓄電池電壓及消防聯(lián)動、強制、旁路信號，簡化了電路設(shè)計，降低了生產(chǎn)成本；單相逆變橋中突波吸收支路的設(shè)計減小了功率開關(guān)管關(guān)斷突變電流對逆變器輸出電壓的影響。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

一種用于緊急電力供給電源的單相逆變器
本技術(shù)公開了一種用于緊急電力供給電源的單相逆變器，屬于電力電子設(shè)備的

技術(shù)介紹
EPS (Emergency Power Supply,緊急電力供給)電源,是當(dāng)今重要建筑物中為了電力保障和消防安全而采用的一種應(yīng)急電源，它主要由輸入輸出單元、充電模塊、電池組、逆變器、監(jiān)控器、輸出切換裝置組成。逆變器是EPS電源的核心器件，大部分EPS生產(chǎn)廠家將從市場上外購的變頻器作為逆變器使用，將變頻器當(dāng)逆變器使用存在以下缺陷(一)變頻器無逆變電壓反饋功能，導(dǎo)致EPS電源的輸出電壓隨著電池組電壓波動， 存在損壞負(fù)載的風(fēng)險；(二)大部分變頻器采用SPWM控制算法，存在計算量大、母線利用率低的問題；需另加數(shù)字信號控制電路、模擬信號采樣電路，控制復(fù)雜，成本高；(三)市場采購的變頻器，不采樣逆變電壓、蓄電池電壓及消防聯(lián)動、強制、旁路信號，需要外加模塊及輔助開關(guān)電源殼體，成本增加。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是針對上述
技術(shù)介紹
的不足，提供一種用于緊急電力供給電源的單相逆變器。本技術(shù)為實現(xiàn)上述技術(shù)目的采用如下技術(shù)方案一種用于緊急電力供給電源的單相逆變器，包括DSP芯片、模擬信號檢測模塊、數(shù)字信號控制模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、逆變驅(qū)動模塊、單相全橋逆變模塊、電源模塊；其中所述模擬信號檢測模塊、數(shù)字信號控制模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、分別與DSP芯片連接；所述逆變驅(qū)動模塊的輸入端與DSP芯片連接，輸出端與單相全橋逆變模塊的輸入端連接；所述單相全橋逆變模塊的輸出端與工頻變壓器連接；所述DSP芯片的供電端口、逆變驅(qū)動模塊的供電端口分別與電源模塊的輸出端連接。所述一種用于緊急電力供給電源的單相逆變器中，所述逆變驅(qū)動模塊包括第一至第四電阻，檢測二極管，鉗位二極管，第一電容，第一、第二功率開關(guān)管；其中，所述第一、第二電阻的一端分別與直流電壓源連接，檢測二極管、鉗位二極管的陰極、第三電阻的一端分別與第二電阻的另一端連接，第三電阻的另一端與第一功率開關(guān)管的門極連接，第一功率開關(guān)管的集電極與第一電阻的另一端連接，第一功率開關(guān)管的發(fā)射極接地，檢測二極管的陽極與第四電阻串聯(lián)后接地，鉗位二極管的陽極與第二功率開關(guān)管的集電極連接，第二功率從開關(guān)管的基極與第一電容的一極連接，第一電容的另一極接地，第二功率開關(guān)管的發(fā)射極接地。所述一種用于緊急電力供給電源的單相逆變器中，所述單相全橋逆變模塊包括 蓄電池充放電模塊、單相逆變橋，所述單相逆變橋的輸入端與蓄電池充放電模塊連接，輸出端與工頻變壓器的一次側(cè)線圈連接；其中所述蓄電池充放電模塊包括蓄電池組、兩個繼電器、第五電阻、濾波電容，兩個繼電器的常閉端口分別于蓄電池組的正極連接，第一繼電器的常開端口與第五電阻的一端連接，第二繼電器的常開端口、濾波電容的正極分別與第五電阻的另一端連接，濾波電容的負(fù)極與蓄電池組的負(fù)極連接。所述一種用于緊急電力供給電源的單相逆變器中，所述單相逆變橋包括兩個并聯(lián)的橋臂，其中每一個橋臂包括一個由兩個絕緣柵雙極性晶體管組成的串聯(lián)支路，以及并聯(lián)在所述串聯(lián)支路兩端的突波吸收支路；所述突波吸收支路包括串聯(lián)連接的突波吸收二極管、突波吸收電容，以及并聯(lián)在突波吸收二極管兩級的突波吸收電阻。本技術(shù)采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果將各個單獨工作的功能模塊集成在一個柜體，簡化了柜體原理圖，方便接線，可根據(jù)實際需求更換功能模塊，避免了傳統(tǒng)用于緊急電力供給的單相逆變器一旦集成裝柜后無法拆換部件的缺點；由于逆變驅(qū)動模塊帶飽和壓降檢測輸出功能，所以無需輔助開關(guān)電源殼體即可采樣逆變電壓、蓄電池電壓及消防聯(lián)動、強制、旁路信號，簡化了電路設(shè)計，降低了生產(chǎn)成本；單相逆變橋中突波吸收支路的設(shè)計減小了功率開關(guān)管關(guān)斷突變電流對逆變器輸出電壓的影響。附圖說明圖I為用于緊急電力供給的單相逆變器的示意圖。圖2為電源模塊的示意圖。圖3為逆變驅(qū)動模塊的示意圖。圖4為單相全橋逆變模塊的示意圖。圖5為數(shù)字信號控制模塊的示意圖。圖中標(biāo)號說明R1_R12為第一至第十二電阻，D1-D4為第一至第四二極管，ZDl為檢測二極管、ZD2為鉗位二極管，Q1-Q4為第一至第四功率開關(guān)管管，Jl、J2為第一、第二繼電器，IBGT1-IBGT4為第一至第四絕緣柵雙極性晶體管，JDQl為繼電器線圈，OPl為光耦。具體實施方式以下結(jié)合附圖對技術(shù)的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明如圖I所示，用于緊急電力供給電源的單相逆變器包括DSP芯片、模擬信號檢測模塊、數(shù)字信號控制模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、逆變驅(qū)動模塊、單相全橋逆變模塊、電源模塊。模擬信號檢測模塊、數(shù)字信號控制模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、分別與DSP芯片連接。逆變驅(qū)動模塊的輸入端與DSP芯片連接，輸出端與單相全橋逆變模塊的輸入端連接，單相全橋逆變模塊的輸出端與工頻變壓器連接。DSP芯片的供電端口、逆變驅(qū)動模塊的供電端口分別與電源模塊的輸出端連接。電源模塊如圖2所示當(dāng)有市電時，整流橋輸出電壓高于蓄電池組母線電壓，所以整流橋輸出電壓給開關(guān)電源供電；當(dāng)無市電時，蓄電池組給開關(guān)電源供電。其中兩個二極管起防反作用，防止正整流輸出母線給蓄電池充電以及正直流母線反沖整流橋，損壞整流電路。逆變驅(qū)動模塊如圖3所示為基于飽和壓降檢測的柵極鉗位過流保護(hù)電路，包括:第一至第四電阻R1-R4，第一檢測二極管ZDl，鉗位二極管ZD2，第一電容Cl，第一、第二功率開關(guān)管Ql、Q2。第一、第二電阻Rl、R2的一端分別與直流電壓源VCC連接，第一、鉗位二極管ZD1、ZD2的陰極、第三電阻R3的一端分別與第二電阻R2的另一端連接，第三電阻R3的另一端與第一功率開關(guān)管Ql的門極連接，第一電阻Rl的另一端與第一二極管Dl連接后接第一功率開關(guān)管Ql的集電極連接，第一功率開關(guān)管Ql的發(fā)射極接地，檢測二極管ZDl的陽極與第四電阻R4串聯(lián)后接地，鉗位二極管ZD2的陽極與第二功率開關(guān)管Q2的集電極連接， 第二功率開關(guān)管Q2的基極與第一電容Cl的一極連接，第一電容Cl的另一極接地，第二功率開關(guān)管Q2的發(fā)射極接地。第一二極管Dl起隔離作用，第一功率開關(guān)管Ql關(guān)斷時，主電路電壓V+使第一二極管Dl反偏；第一功率開關(guān)管Ql開通時，第一功率開關(guān)管Ql的Vce只有3V左右，保護(hù)電路和柵極驅(qū)動電路的電源Vcc通常在15V以上，第一二極管Dl變?yōu)檎鴮?dǎo)通。第一功率開關(guān)管Ql開通時，正常工作狀態(tài)下的第一功率開關(guān)管Ql的飽和壓降Vce為3V，檢測二極管 ZDl上的電壓為第一二極管Dl的開通壓降+Vce，檢測二極管ZDl不擊穿。當(dāng)?shù)谝还β书_關(guān)管Ql處于過流狀態(tài)時，第一功率開關(guān)管Ql的Vce上升至5V以上，第一二極管Dl從開通變?yōu)榻刂梗瑱z測二極管ZDl擊穿導(dǎo)通，保護(hù)電路獲得過流信號而控制柵極驅(qū)動電路停止工作。 鉗位二極管ZD2在第一功率開關(guān)管Ql過流時，將柵極電位鉗位在6V左右，使第一功率開關(guān)管Ql退出飽和導(dǎo)通而轉(zhuǎn)到放大狀態(tài)，使主電路的電流降下來。第一電容Cl起緩沖作用，檢測二極管ZDl被擊穿時，首先對第一電容Cl進(jìn)行充電，使第一功率開關(guān)管Ql不至于迅速關(guān)斷而導(dǎo)致感性負(fù)載產(chǎn)生過高的感應(yīng)電壓。單相全橋逆變模塊如圖4所示單相全橋逆變模塊包括依次連接的蓄電池充放電模塊、單相逆變橋，單相逆變橋的輸出端與工頻變壓器Tl的一次側(cè)線圈連接，工頻本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種用于緊急電力供給電源的單相逆變器：其特征在于：包括DSP芯片、模擬信號檢測模塊、數(shù)字信號控制模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、逆變驅(qū)動模塊、單相全橋逆變模塊、電源模塊；其中：所述模擬信號檢測模塊、數(shù)字信號控制模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、分別與DSP芯片連接；所述逆變驅(qū)動模塊的輸入端與DSP芯片連接，輸出端與單相全橋逆變模塊的輸入端連接；所述單相全橋逆變模塊的輸出端與工頻變壓器連接；所述DSP芯片的供電端口、逆變驅(qū)動模塊的供電端口分別與電源模塊的輸出端連接。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱忠偉，檀三強，寧振坤，肖練，姚建明，
申請(專利權(quán))人：江蘇銀佳企業(yè)集團(tuán)有限公司，
類型：實用新型
國別省市：