电子调压器制造技术

本发明专利技术提供一种电子调压器，包括PFC整流电路、DSP控制电路、以及至少两组并联设置的全桥逆变电路；其中，PFC整流电路将输入电子调压器的交流电信号转换为直流电信号，并将直流电信号输至全桥逆变电路；全桥逆变电路将直流电信号逆变为交流信号输出，并且，每组全桥逆变电路对应一个交流信号输出通道；DSP控制电路，用于控制全桥逆变电路和PFC整流电路中的开关管的通断。利用上述发明专利技术能够提供多组输出，同时能够对输出信号的幅值进行调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
，更为具体地，涉及一种多通道数控式的电子调压器。
技术介绍
调压器又称电压调整器，一般用于实验、检测、教育科研、医疗机械等场合。随着我国经济的快速发展，人们对于电能的需求不断增长，同时，对电能的质量要求也越来越高。交流调压器在原理上可分为三类：电机类、变压器类和电力电子类。目前，在各大高校实验教学中主要涉及前两种调压器，即非电力电子类的调压器，这种类型的交流调压器由于输出波形差、谐波含量高、不易滤波、体积大、重量大、实验准确度低等缺点，正逐渐被取代。对于电力电子类调压器，常用的控制方式为相控式和斩波式，由于相控式调压在电路运行时会产生大量的谐波，且功率因数低等缺陷，应用不是十分广泛。而斩波式交流调压器只具有一组输出，在需要多组输出的环境下，不能满足使用要求，并且使用多台调压器成本较高，不易实现，电路拓扑、输出谐波频率和动态性能均受到一定程度的限制。因此，亟需一种电子调压器，在具有多组输出的同时，能够确保电路拓扑简单、输出谐波易滤除、动态性能好。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种电子调压器，以解决目前电子调压器仅具有一组输出，适用范围受限，电路动态性能不稳定等问题。根据本专利技术提供一种电子调压器，包括PFC整流电路、DSP控制电路、以及至少两组并联设置的全桥逆变电路；其中，PFC整流电路将输入电子调压器的交流电信号转换为直流电信号，并将直流电信号输至全桥逆变电路；全桥逆变电路将直流电信号逆变为交流信号输出，并且，每组全桥逆变电路对应一个交流信号输出通道；DSP控制电路，用于控制全桥逆变电路和PFC整流电路中的开关管的通断。此外，优选的方案是，PFC整流电路包括第一电感、第一电容和两对整流支路；其中，每对整流支路均包括两个二极管以及与其中一个二极管并联设置的开关管；第一电容的两端与全桥逆变电路并联。此外，优选的方案是，全桥逆变电路包括滤波电感、滤波电容和两对逆变桥臂；其中，每对逆变桥臂均包括并联设置的两个开关管以及与两个开关管分别并联设置的二极管；交流信号输出通道并联在电容的两端。此外，优选的方案是，开关管为门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管或者绝缘栅双极晶体管。此外，优选的方案是，两对整流支路包括第一开关管、第二开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；输入电子调压器的电源的正极与第一电感的一端相连，第一电感的另一端与第一二极管的A极连接，第一二极管的K极与第二二极管的K极连接，第二二极管的A极与电源的负极连接；第一二极管的A极与第一开关管的D极连接，第一开关管与第三二极管并联；第二开关管的D极与第二二极管的A极连接；第二开关管与第四二极管并联；在第二二极管的K极与第四二极管的A极两端并联第一电容。此外，优选的方案是，第一开关管的S极与第二开关管的S极连接；第一开关管的D极与第三二极管的K极连接，第一开关管的S极与第三二极管的A极连接；第二开关管的D极与第四二极管的K极连接，第二开关管的S极与第四二极管的A极连接。此外，优选的方案是，两对逆变桥臂包括一号二极管、二号二极管、三号二极管和四号二极管，以及分别与一号二极管、二号二极管、三号二极管和四号二极管并联的一号开关管、二号开关管、三号开关管、四号开关管；一号开关管和三号开关管所构成的电路与第一电容并联；一号开关管的D极和三号开关管的S极两端并联一个由二号开关管和四号开关管构成的电路；一号开关管的S极连接到滤波电感的一端，滤波电感的另一端连到滤波电容的一端，滤波电容的另一端连接至四号开关管的D极。此外，优选的方案是，还包括差分检测电路、保护电路和声光报警电路；其中，差分检测电路，用于采集交流信号输出通道的输出信号与预设目标值之间的偏差值，DSP控制电路根据偏差值控制调节开关管的控制信号；保护电路，用于在电源输入过压或者欠压，或者输出信号过流、过压、短路时对电子调压器进行保护；声光报警电路，用于在电子调压器故障时进行警报。此外，优选的方案是，还包括人机交互界面以及对DSP控制电路进行供电的供电电路；其中，人机交互界面用于对电子调压器的参数进行设置，DSP控制电路根据所设置的参数调节输出信号的幅值。此外，优选的方案是，还包括PWM驱动电路；其中，PWM驱动电路用于对开关管进行脉冲宽度调制。利用上述根据本专利技术的电子调压器，具有多通道输出能力，且输出稳定可控；同时，采用PFC整流电路进行整流，功率因数高、速度快；此外，电子调压器的结构简单、体积小、便于操作、适用范围广。为了实现上述以及相关目的，本专利技术的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本专利技术的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本专利技术的原理的各种方式中的一些方式。此外，本专利技术旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。附图说明通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本专利技术的更全面理解，本专利技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：图1为根据本专利技术实施例的电子调压器的局部电路图；图2为根据本专利技术实施例的电子调压器的原理框图；图3为根据本专利技术实施例的电源输入信号的波形图；图4为根据本专利技术实施例的两输出通道同时输出的不同幅值的输出电压波形图一；图5为根据本专利技术实施例的两输出通道同时输出的不同幅值的输出电压波形图二；图6为根据本专利技术实施例的输出通道1的输出波形图；图7为根据本专利技术实施例的输出通道2的输出波形图。在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。具体实施方式在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。为详细描述本专利技术实施例的电子调压器，以下将结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细描述。在本专利技术具体实施例的PFC整流电路和全桥逆变电路中，AC为电源、L1为第一电感、C1为第一电容、VM1为第一开关管、VM2为第二开关管、VD1为第一二极管、VD2为第二二极管、VD3为第三二极管、VD4为第四二极管；全桥逆变电路1中，L11为滤波电感、C11为滤波电容、VM11为一号开关管、VM12为二号开关管、VM13为三号开关管、VM14为四号开关管、VD11为一号二极管、VD12为二号二极管、VD13为三号二极管、VD14为四号二极管，以下不再赘述。图1示出了根据本专利技术实施例的电子调压器的PFC整流电路和全桥逆变电路的结构。如图1所示，本专利技术实施例的电子调压器，包括PFC(PowerFactorCorrection，功率因数校正)整流电路、DSP((DigitalSignalProcessing，数字信号处理)控制电路、以及至少两组并联设置的全桥逆变电路；其中，PFC整流电路将输入电子调压器的交流电信号(即外部电源的提供的工频交流电)转换为直流电信号，并将直流电信号输至全桥逆变电路；全桥逆变电路将接收到的直流电信号逆变为交流信号输出，并且，每组全桥逆变电路对应一个交流信号输出通道，通过增加全桥逆变电路的组数，能够拓展逆变输出通道(即交流信号输出通道)的数量，从而实现电子调压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子调压器，包括PFC整流电路、DSP控制电路、以及至少两组并联设置的全桥逆变电路；其中，所述PFC整流电路将输入所述电子调压器的交流电信号转换为直流电信号，并将所述直流电信号输至所述全桥逆变电路；所述全桥逆变电路将所述直流电信号逆变为交流信号输出，并且，每组全桥逆变电路对应一个交流信号输出通道；所述DSP控制电路，用于控制所述全桥逆变电路和所述PFC整流电路中的开关管的通断。

【技术特征摘要】
2016.08.23 CN 201610703397X1.一种电子调压器，包括PFC整流电路、DSP控制电路、以及至少两组并联设置的全桥逆变电路；其中，所述PFC整流电路将输入所述电子调压器的交流电信号转换为直流电信号，并将所述直流电信号输至所述全桥逆变电路；所述全桥逆变电路将所述直流电信号逆变为交流信号输出，并且，每组全桥逆变电路对应一个交流信号输出通道；所述DSP控制电路，用于控制所述全桥逆变电路和所述PFC整流电路中的开关管的通断。2.如权利要求1所述的电子调压器，其特征在于，所述PFC整流电路包括第一电感、第一电容和两对整流支路；其中，每对整流支路均包括两个二极管以及与其中一个二极管并联设置的开关管；所述第一电容的两端与所述全桥逆变电路并联。3.如权利要求2所述的电子调压器，其特征在于，所述全桥逆变电路包括滤波电感、滤波电容和两对逆变桥臂；其中，每对逆变桥臂均包括并联设置的两个开关管以及与两个开关管分别并联设置的二极管；所述交流信号输出通道并联在所述电容的两端。4.如权利要求1或2所述的电子调压器，其特征在于，所述开关管为门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管或者绝缘栅双极晶体管。5.如权利要求2所述的电子调压器，其特征在于，所述两对整流支路包括第一开关管、第二开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；输入所述电子调压器的电源的正极与所述第一电感的一端相连，所述第一电感的另一端与所述第一二极管的A极连接，所述第一二极管的K极与所述第二二极管的K极连接，所述第二二极管的A极与所述电源的负极连接；所述第一二极管的A极与所述第一开关管的D极连接，所述第一开关管与所述第三二极管并联；所述第二开关管的D极与第二二极管的A极连接；所述第二开关管与所述第四二极管并联；在所述第二二...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜雄，张煜昕，杨友耕，顾师达，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50