[发明专利]可互换整流/逆变功能的电源变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子产品的电源领域，更具体地说，涉及一种可互换整流/逆变功能的电源变换装置。

背景技术

一般的UPS均通过整流和逆变两次变换，为用户提供高质量的电源。通常的做法是先通过一个整流器来完成交流变直流的功能，然后通过一个逆变器来完成直流变交流的功能。将全控器件组成的桥式开关整流器，应用于UPS，可提高输入功率因数，减小输入的谐波电流；桥式逆变技术也已经应用到了UPS和变频器上。在现有技术中，虽然桥式整流器和桥式逆变器都已是成熟的技术，但目前整流和逆变采用不同的控制电路，需要制造不同的整流模块和逆变模块不能用同一套装置来实现整流或逆变的功能，设计和制造的成本较高，且需要准备两套不同的备用件。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种具有可互换整流/逆变功能的电源变换装置，也就是通过对同一电源变换装置发出不同的指令，来实现整流或逆变的功能。

本发明可通过以下技术方案来实现，构造一种适用于整流/逆变的通用电源变换装置，其特征在于，包括用于提供整流或逆变命令的指令单元、主要由开关器件组成的桥式单元以及可根据所述指令单元提供的指令、通过输出相应脉冲信号分别控制上述桥式单元中的各开关器件，实现由指令单元指示的整流或逆变功能的控制单元。

在本发明所述的通用电源变换装置中，还包括连接在所述桥式单元的交流端的交流电流检测单元、交流滤波器及交流电压检测单元，连接在所述桥式单元的直流端的直流滤波器及直流电压检测单元，所述交流电流检测单元、交流电压检测单元及直流电压检测单元分别将检测到的交流电流、交流电压和直流电压信号输出到所述控制单元。

在本发明所述的通用电源变换装置中，所述控制单元包括微处理器，对由所述交流电流检测单元、交流电压检测单元和直流电压检测单元提供的各信号分别进行模数转换的模/数转换单元，以及用于产生开关控制脉冲的脉冲产生单元。

在本发明所述的通用电源变换装置中，所述指令单元包括一个可被所述微处理器读写的可擦写存储单元。

在本发明所述的通用电源变换装置中，可采用以下三种方式实现整流及逆变控制：

(1)、所述可擦写存储单元包含以可擦写方式存储的整流控制程序和逆变控制程序中的一个，使得所述微处理器通过读取和执行其中的控制程序，完成对应的整流或逆变功能。

(2)、所述控制单元中的所述微处理器内含或外接有微处理器存储单元，其中同时存储了整流控制程序和逆变控制程序；所述可擦写存储单元中只存储用于选择控制程序的选择指令；所述微处理器根据所述选择指令从所述微处理器存储单元中读取并执行对应的控制程序，以完成整流或逆变功能。

(3)、所述控制单元中的所述微处理器内含或外接有微处理器存储单元，其中存储了整流及逆变所需的公共程序；所述可擦写存储单元中只存储了整流或逆变的专用程序；所述微处理器读取所述专用程序后，将其与公共程序组合成完整的控制程序，以完整对应的整流或逆变功能。

在本发明所述的通用电源变换装置中，所述控制单元在收到整流指令时执行以下步骤：将所述直流电压检测单元输出的直流电压与控制程序中预设的电压值进行比较和调节，得出相应的电压误差值；将该电压误差值作为内环的给定，与由所述交流电流检测单元检出的交流电流进行比较和调节；将经比较调节后的输出信号进行变换；产生控制脉冲波，控制脉冲控制开关元件的通断，使输入交流电流与输入交流电压同相位，以实现交流-直流(AC/DC)的整流功能和高输入功率因数。

在本发明所述的通用电源变换装置中，所述控制单元在收到逆变指令时执行以下步骤：将由所述交流电压检测单元检测到的交流电压进行变换，变换到旋转坐标系；然后将此值与程序预设的电压值进行比较和调节，得出相应的误差值；再将此误差值作为电流内环的给定，与交流电流检测单元检出的交流电流进行比较和调节，最后用此信号进行矢量变换，发出SVPWM波，实现直流-交流(DC/AC)的逆变功能。

在本发明所述的通用电源变换装置中，所述控制单元通过平移所述脉冲信号来改变电流和电压的相差，实现由指令单元指示的整流或逆变功能。