[发明专利]数字移相电路及其改进交流电源

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电力系统技术领域的装置，具体是一种数字移相电路及其改进交流电源。

背景技术

目前交流电源调压主要是由可控硅来实现的，而可控硅在交流调压过程中普遍存在输出波形有畸变，谐波干扰严重问题，其原因是：可控硅的控制极只能触发导通，导通后只有使可控硅的电流小于维持导通最小值才能关断交流电源中过零自动关断。

由于频率较低，很难对正弦波交流电源进行处理。所以可控硅对正弦波交流电源调压，只能采取在相应的相位角中进行触发导通的方法进行调压，这导致输出波形严重畸变，更严重的是可控硅在导通瞬间会产生大量谐波电压电流注入电网中，干扰用电设备。

目前半导体功率开关器件如IGBT已经可以做到高压大电流，开关频率也可以做到50K以上，加上EDA技术发展很快，现有开关器件运用在正弦波调频调压交流电源装置上，核心部件采用高度集成化，使整个控制设计变得简单可靠。同时也要看到功率开关器件应用要求高，特别在高频应用时会有很多问题，但只要设计布局合理，完全可以做到装置工作其间运行稳定，效率提高。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN201255746Y，公告日2009-6-10，公开了一种“高压实验电源数字式正弦波控制系统”，该技术以DSP处理模块为核心，连接有DDS正弦波生成模块、幅值调节模块、光电编码器和低通滤波模块。该技术虽然能调整系统电压的幅值和正弦波频率，但是推挽放大电路只能实现低压放大，且采用功率晶体管存在二次击穿的问题，容量做不大，且用升压变压器满足容量情况下体积庞大。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种数字移相电路及其改进交流电源，基于大规模可编程逻辑芯片控制及采用专用DDS合成波形技术正弦波调频调压交流电源，解决了现有调压调频电源采用的是可控硅调压电路存在的输出波形畸变，频率只能小范围内调节，对输入电源产生干扰，电路复杂等问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种数字移相电路，包括：计数触发分频单元、短路脉冲计数单元和过电流脉冲计数单元，其中：计数触发分频单元输出与AC-DC调压电路相连接并传输驱动电路所需的控制信息，短路脉冲计数单元和过电流脉冲计数单元分别与AC-DC调压电路相连接并传输保护与控制信息。

所述的计数触发分频单元包括：四个计数触发子单元、一个总计数器、一个(PWM)脉宽调制器和一个61m模块，其中：总计数器的输入端与外部信号cudn、cuup分别组成或门，脉宽调制器和61m模块的输入端均接收有源时钟输出的时钟信号，四个计数触发子单元的输出端与温度控制信号经或计算分别作为正负极控制信号输出。

所述的计数触发子单元由一个12位计数器和一个锁存器组成，其中：12位计数器的输入端分别与总计数器、脉宽调制器和61m模块相连接并接收对应的控制信号，12位计数器的输出端与锁存器相连接并发送触发信号，四个计数触发子单元的对应锁存器的输出端与短路脉冲计数单元输出端、温度信号输入端经过或门计算分别作为正极和负极控制信号。

所述的短路脉冲计数单元包括：8分频模块、4位计数器和锁存器模块，其中：8分频模块的输入端分别接收有源时钟输出的时钟信号以及外部短路电流信号，4位计数器的输入端与8分频模块相连并接收分频信号，锁存器模块的输入端与4位计数器相连并接收触发信号，锁存器模块的输出端与计数触发分频单元相连。

所述的过电流脉冲计数单元包括：64分频模块、4位计数器模块，其中：64分频模块的输入端接收有源时钟输出的时钟信号以及外部过电流信号，4位计数器的输入端与64分频模块相连并接收分频信号，4位计数器的输出端输出保护控制信息。

本发明涉及一种改进交流电源，包括：主回路和与主回路相连并传输工作状态和控制指令的控制回路，其中：

所述的主回路包括：依次连接的输入滤波器、AC-DC调压电路、直流滤波器、DC-AC变换器和输出滤波器；