[实用新型]一种基于DSP的通用型三相桥式变换器控制电路板

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统中的三相桥式变换器，如PWM整流器、三相光伏并网逆变器和有源电力滤波器等，特别是一种基于DSP的通用型三相桥式变换器控制电路板。 

背景技术

近年来，随着电力电子器件、拓扑结构及控制技术的发展，现代电力电子技术已经成为高效节能、传统设备改造及产业优化升级的重要手段和关键技术，日益成为我国国民经济的重要基础技术和国防、工业的重要支撑技术。

在三相桥式变换器中，有源电力滤波器可以对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，有效解决越来越严重的谐波污染问题，提高电网的电能质量，营造一个洁净的电气环境和“绿色电网”；PWM整流器可以实现网侧电流接近正弦波，功率因数近似为1，并可实现四象限运行，它具有动态响应快，能量双向流动、直流母线电压可控制和抗负载扰动能力强等优点；光伏并网逆变器利用太阳能电池将光能转换为直流电能，再经过三相并网逆变器转换为交流电能后馈入电网，这种就近就地分散发供电方式，进入和退出电网灵活，既有利于增强电力系统抵御故障的能力，又有利于改善电力系统的负荷平衡，并且可以降低线路损耗、解决目前世界所面临的能源危机问题。目前还没有一种通用的三相桥式变换器控制电路板。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种计算速度快、功耗低、价格便宜、既可以用于有源电力滤波器，PWM整流器，又可以用于光伏并网逆变器的基于DSP的通用型三相桥式变换器控制电路板。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于DSP的通用型三相桥式变换器控制电路板，包括DSP，所述DSP与PWM信号驱动电路、串口通信电路、线电压过零捕获电路、A/D采样电路、故障信号综合处理电路、控制信号驱动电路连接；所述故障信号综合处理电路与硬件保护电路连接，所述硬件保护电路与电压信号调理电路、电流信号调理电路连接，所述电压信号调理电路、电流信号调理电路均与所述A/D采样电路连接。

所述电压信号调理电路包括依次连接的电压传感器、第一采样电阻、第一RC滤波电路、第一LM324信号放大电路。

所述电流信号调理电路包括依次连接的电流传感器、第二采样电阻、第二RC滤波电路、第二LM324信号放大电路。

所述线电压过零捕获电路包括与三相桥式变换器电网线连接的电压传感器，所述与三相桥式变换器电网线连接的电压传感器依次通过第三RC滤波电路、反并联二极管限幅电路与电压比较器连接；所述电压比较器接入所述DSP。

所述PWM信号驱动电路包括依次连接的电平转换器、第四RC滤波电路、二极管钳位电路、施密特放大器。

所述硬件保护电路包括依次连接的LM393比较器、第一快速光电隔离芯片、第一反相器、光电耦合电路；所述第一反相器接入所述DSP，所述光电耦合电路接入所述故障信号综合处理电路。

所述故障信号综合处理电路包括依次连接的第二反相器、锁存器、第一四2输入端或门、第二四2输入端或门、第三反相器；所述第二四2输入端或门与所述第一反相器连接，所述第二四2输入端或门通过第四反相器接入第二快速光电隔离芯片，所述第二快速光电隔离芯片接入所述DSP。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型采用外围功能电路+DSP核心控制器的结构形式，计算速度快，功耗低，价格便宜，采用电压电流信号调理电路模块和A/D采样电路接收外部传感器发送过来的电压电流模拟信号，将其转换为一定幅值范围内的电压模拟信号后发送给采样模块。A/D采样电路使用具有高精度与高转换速度的芯片AD7576，将模拟信号转换为数字信号送入DPS核心控制器进行处理。该芯片与DSP并行工作，不仅保证了数据采样的实时性，而且大幅的提高了DSP计算与控制速度；采用故障信号综合处理模块对直流侧过电压进行硬件保提高了三相逆变器的可靠新、安全性和对应对故障的能力；本发明既可以用于有源电力滤波器，PWM整流器，又可以用于光伏并网逆变器，具有极强的通用性。

附图说明

图1是光伏并网逆变器主电路图；

图2是光伏并网逆变器控制框图；

图3是本实用新型一实施例结构框图；

图4是DSP控制系统结构与资源分配图；

图5是电压信号调理电路和A/D采样电路实现框图；

图6是电流信号调理电路和A/D采样电路实现框图；

图7是线电压过零捕获电路实现框图；

图8是PWM信号驱动电路实现框图；

图9是硬件保护电路实现框图；