[发明专利]一种实现移相谐振软开关逆变器输出电流稳定的补偿电路

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种实现移相谐振软开关逆变器输出电流稳定的补偿电路。

背景技术

在现有技术中，移相谐振软开关逆变器是一种性能优异的逆变器，应用广泛。公知的移相谐振软开关逆变器输出恒流的控制需要霍尔元件或分流器采样并进行反馈和PI调节，电路复杂，容易引入干扰，且成本高。中国专利申请200810014677.5公开了《一种实现逆变焊机电源输出电流稳定的补偿电路》，其应用在硬开关方式工作下的逆变焊机中，采用补偿电路后，具有省去霍尔传感器或分流器，简化控制电路，消除了传统采样电流引入的干扰，加快系统响应时间，提高电源输出恒流特性等优点。该方案虽然在硬开关工作方式逆变焊机中达到了发明的目的，但无法应用于控制相对复杂的移相谐振软开关逆变器中。中国专利申请03253489.2公开了《移相谐振软开关逆变器用控制驱动器》，因其采用电流型控制模式，系统响应速度快，有效减小主变压器过流，滞后臂脉冲宽度可调，消除了逆变器在小功率时的控制盲区，故在移相谐振软开关逆变器中得到广泛应用。但其仅是控制驱动功能，对于恒流输出的逆变器，如前面所述，必须引入电流反馈环节和PI调节环节，电路复杂，容易引入干扰，且成本高。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术存在的不足，在我公司《移相谐振软开关逆变器用控制驱动器》的专利技术基础上，提出一种实现移相谐振软开关逆变器输出电流稳定的补偿电路，该方案可省去霍尔传感器或分流器，简化控制电路，消除传统采样电路引入的干扰，加快系统响应时间，提高逆变器输出恒流特性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种实现移相谐振软开关逆变器输出电流稳定的补偿电路，主要包括超前臂脉冲发生调节电路，超前臂脉冲发生调节电路的脉冲输出端与驱动脉冲采样电路、滞后臂脉冲发生调节电路、放大隔离电路分别连接，驱动脉冲采样电路与补偿电路连接，补偿电路与电流给定滤波电路连接，同时补偿电路接输入电流给定信号V_g；电流给定滤波电路分别与超前臂脉冲发生调节电路和滞后臂脉冲发生调节电路连接，滞后臂脉冲发生调节电路还分别与驱动脉冲采样电路、电流给定滤波电路、放大隔离电路连接。

所述超前臂脉冲发生调节电路包括脉宽调制器U₁，具有斜坡补偿电路，并与超前臂死区时间调节电路连接。

所述滞后臂脉冲发生调节电路还与斜坡补偿电路连接。

所述驱动脉冲采样电路包括一个运算放大器U2A，它的正极端分别与电阻R3、电阻R4和电阻R5连接，其中电阻R5接地，电阻R3、电阻R4分别与U₁的11脚、14脚，滞后臂脉冲发生调节电路、放大隔离电路连接，运算放大器U2A的负极端与输出端连接后，再与补偿电路连接。

所述电流给定滤波电路包括运算放大器U2B，它的正极端与并联的电阻R6、电容C1连接，并联的电阻R6、电容C1一端接地，另一端与补偿电路连接；运算放大器U2B的负极端与输出端连接后，再与电阻R7连接，电阻R7分别与电容C2和超前臂脉冲发生调节电路连接，电容C2接地。

所述补偿电路为一对串联的电阻R1和电阻R2。

所述超前臂死区时间调节电路包括比较器U2C，它的正极端与超前臂脉冲发生调节电路连接，比较器U2C的负极端接并联的电阻R9、电容C3，并联的电阻R9、电容C3一端接地，电阻R10与超前臂脉冲发生调节电路连接，另一端与比较器U2C的负极连接，比较器U2C的输出端分别接电阻R11，二极管RB1的阳极，电阻R11另一端接+15V，二极管RB1的阴极与超前臂脉冲发生调节电路连接。

本发明的控制电路主要包括超前臂脉冲发生调节电路，驱动脉冲采样电路，补偿电路，电流给定滤波电路，滞后臂脉冲发生调节电路，超前臂死区时间调节电路，放大隔离电路。其超前臂脉冲发生调节电路中的脉宽调制器采用电流型脉宽调制器，作为移相谐振软开关逆变器的脉宽调制器；驱动脉冲采样电路采用电阻和运算放大器组成的隔离采样电路；补偿电路是由两个补偿电阻组成；电流给定滤波电路采用两级RC阻容滤波；滞后臂脉冲发生调节电路带有脉宽控制电路。