[实用新型]基于DSP控制的双向升降压直直变换器装置

说明书

(一)技术领域：

本实用新型属于一种电力电子与电力传动开关电源装置，特别涉及一种基于DSP控制的双向升降压直直变换器装置。

(二)背景技术：

传统降压、升压、降压-升压或升压-降压复合型变换器只能实现功率的单方向传输，即电压极性和电流的方向是固定的。而本系统主要是应用在电池测试系统中的双向变流器，是在已研究成功的“高功率因数可逆变流器”的基础上加入DC-DC双向变换器构成整个系统，这套系统不仅能够运用于电池测试系统中，而且还可以作为大功率直流电源的核心部分等等，在电力电源，通讯电源，UPS电源等方面应用非常广泛。

传统的变流器大部分采用的是二极管整流加相控式低频晶闸管变流电路。虽然这种电路的优点是主电路结构简单，控制技术方便，技术成熟，价格便宜。但存在如下问题：(1)网侧功率因数低；(2)输入电流谐波成分高；(3)交流侧电网电压波形的畸变；(4)系统输出电压电流精度低；(5)系统输出电压电流稳定性差；(6)系统输出可调范围不大。

另外，目前应用与现场的变流器，大多数都是根据用户的需要进行开发设计的，采用的技术实现手段也各有特色，因此通用性不强；而且该类系统的控制部分大多采用模拟器件控制或者传统的单片机控制，其可靠性不高。尤其对一些谐波指标要求严格的设备，其应用具有一定局限性。

国际电工学会于1988年对谐波标准IEC555-2进行了修正，欧洲也制定了IEC1000-3-2[3]标准。我国国家技术监督局在1994年颁布了《电能质量公用电网谐波》GB/T14549-93标准。传统变流器已达不到这些新的规定要求，面临前所未有的挑战。

(三)发明内容：

本实用新型的目的在于设计一种基于DSP控制的双向升降压直直变换器装置，它能够实现直流侧电压，电流大范围可调，并且能够实现其高精度。这套系统不仅能够运用于电池测试系统中，而且还可以作为大功率直流电源的核心部分等等，在电力电源，通讯电源，UPS电源等方面应用非常广泛，是一种实用性强的新型变换器。

本实用新型的技术方案：一种基于DSP控制的双向升降压直直变换器装置，包括电源部分及整流部分，其特征在于在整流部分之后装有直直双向升降压变换器装置，所说的直直双向升降压变换器装置是由直直双向升降压变换器、电容电压检测电路、隔离驱动电路、负载侧电压和电流检测电路、信号调理电路及控制器组成，所说的电源部分的输出端与AC-DC整流部分的输入端连接，整流部分的输出端分别与直直双向升降压变换器及电容电压检测电路的输入端连接，电容电压检测电路的输出端通过信号调理电路I与控制器的输入端连接，直直双向升降压变换器的输出端连接到负载侧电压和电流检测电路的输入端，负载侧电压和电流检测电路的输出端通过信号调理电路II与控制器的输入端连接，控制器的输出端通过隔离驱动电路与直直双向升降压变换器的输入端连接。

上述所说的在整流部分之后装有的直直双向升降压变换器装置中的直直双向升降压变换器是由功率开关管T1～T4、二极管D1～D4、滤波储能电感L、滤波电容C组成；所说的功率开关管T1～T4组成桥式电路的4个桥臂，D1～D4为与功率元件反并联的二极管，电感L作为滤波储能元件连接于T1、T2的公共端与T3、T4公共端之间，直流侧的电容C作为直流滤波器连接T3的集电极和T4的发射极，直直双向升降压变换器两侧的电压信号分别经过信号调理电路连接到控制器DSP2407的输入端，控制器DSP2407的输出端通过驱动电路连接到直直双向升降压变换器，驱动电路的纠错输出端连接控制器DSP2407的输入端。

上述所说的在整流部分之后装有的直直双向升降压变换器装置中的隔离驱动电路是由比较电路、信号纠错电路、IGBT驱动模块及IGBT管组成，比较电路的输出端连接IGBT驱动模块的Vin1、Vin2输入端，IGBT驱动模块的ERROR输出端连接信号纠错电路的输入端，IGBT驱动模块的输出端连接IGBT管。

上述所说的比较电路是由运算放大器及电阻构成。

上述所说的信号纠错电路是由运算放大器及电阻构成。

上述所说的在整流部分之后装有的直直双向升降压变换器装置中的信号调理电路是由运算放大器及电阻组成，采样信号连接至第一级运算放大器的输入端，第一级运算放大器的输出端和输入端之间有滑动变阻器，第一级运算放大器的输出端连结至第二级运算放大器的输入端，第二级运算放大器输出调理后的信号。