[发明专利]一种可编程任意波测试电源结构及其控制系统、方法在审
申请号: | 202010318199.8 | 申请日: | 2020-04-21 |
公开(公告)号: | CN111509991A | 公开(公告)日: | 2020-08-07 |
发明(设计)人: | 童树之;石韡;蒋加平 | 申请(专利权)人: | 童树之 |
主分类号: | H02M5/458 | 分类号: | H02M5/458;H02M7/483;H02M7/5395 |
代理公司: | 合肥昊晟德专利代理事务所(普通合伙) 34153 | 代理人: | 王林 |
地址: | 230000 安徽省合肥*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 可编程 任意 测试 电源 结构 及其 控制系统 方法 | ||
1.一种可编程任意波测试电源结构,其特征在于,包括高压整流模块与MMC逆变模块,所述MMC逆变模块包括多个子模块,其中一个子模块工作在PWM模式下,其余子模块工作在PSM模式下,多个所述子模块串联后与所述高压整流模块的输出端连接,待整流高压由所述高压整流模块的输入端输入;
每个工作在PSM模式下的子模块的输出电压为USM,工作在PWM模式下的子模块的输出电压为USM/2,工作在PWM模式下的子模块用于填充MMC逆变模块的实际输出电压与指令输出电压的电压误差。
2.根据权利要求1所述的一种可编程任意波测试电源结构,其特征在于:所述电源结构还包括滤波模块,所述滤波模块设置在所述高压整流模块的输出端。
3.根据权利要求2所述的一种可编程任意波测试电源结构,其特征在于:所述滤波模块包括两个直流支撑电容,所述直流支撑电容并联在所述高压整流模块的输出端上。
4.根据权利要求1所述的一种可编程任意波测试电源结构,其特征在于:所述高压整流模块包括整流变压器与两个二极管整流桥,两个所述二极管整流桥分别与所述整流变压器的输出端连接。
5.根据权利要求1所述的一种可编程任意波测试电源结构,其特征在于:工作在PWM模式下的所述子模块的开关器件为高频器件,工作在PSM模式下的多个所述子模块的开关器件为低频器件。
6.一种可编程任意波测试电源结构的控制系统,其特征在于,用于控制如权利要求1~5任一所述的电源结构的输出电压波形,包括:
上位机,用于对电源的输出电压波形进行编辑;
主控制器,用于实现对各子模块进行数字化调制;
子模块控制器,用于对各子模块电压进行采样和数字量回传;
所述上位机、所述主控制器、所述子模块控制器依次电连接。
7.根据权利要求6所述的一种可编程任意波测试电源结构的控制系统,其特征在于:所述主控制器与所述上位机之间通过USB接口实现串行通信,所述子模块控制器与所述主控制器之间通过光纤实现串行通信,各所述子模块与所述子模块控制器之间通过光纤实现串行通信。
8.一种可编程任意波测试电源结构的控制方法,其特征在于,通过如权利要求6所述的控制系统对电源结构的输出电压波形进行控制,包括以下步骤:
S1:波形编辑
利用主控制器对各子模块进行数字化调制;
S2:整流
通过整流变压器升压和二极管对输入的待整流高压进行整流,产生稳定的直流电压;
S3:逆变
直流电压经滤波后,通过各子模块逆变生成任意电压波形输出。
9.根据权利要求8所述的一种可编程任意波测试电源结构的控制方法,其特征在于:在所述步骤S3中,工作在PWM模式下的子模块输出电压的脉冲高度不变,脉冲宽度随时间变化,工作在PSM模式下的子模块输出电压的脉冲宽度不变,脉冲高度不同。
10.根据权利要求8所述的一种可编程任意波测试电源结构的控制方法,其特征在于:在所述步骤S3中,工作在PWM模式下的子模块输出电压为工作在PSM模式下的子模块输出电压的二分之一。
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