一种模块化组合式变频器功率模块控制板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种模块化组合式变频器功率模块控制板，包括主控芯片、信号预处理模块、信号比较模块、存储模块、PWM输出模块、通讯模块和信号通道切换控制模块；信号预处理模块与被测信号端连接，主控芯片通过接收信号预处理模块、信号通道切换控制模块的信号通过AD采样计算出被采样信号的有效值，以及接收信号比较模块的信号计算被测信号的频率；主控芯片检测得出的数据通过通讯模块接入CAN通讯网络，将数据上传给上位机；同时通讯模块通过CAN网络接收上位机的指令；根据主控芯片计算的采样信号的有效值、存储校准值及接收指令进行整流与逆变算法运算并通过PWM输出模块输出整流与逆变PWM信号。与逆变PWM信号。与逆变PWM信号。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化组合式变频器功率模块控制板


[0001]本技术属于电力系统供电
，具体涉及一种模块化组合式变频器功率模块控制板。

技术介绍

[0002]国内目前变频器大多采用单机的工作方式，不具备功率模块并联运行与在线加入、退出的功能，其控制器只能进行变频器单机的控制功能，不具备多变频器功率模块的通讯与控制功能，不能实现变频器的容量按需配置与变频器不停机维护功能，使用过程中存在较大限制。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种模块化组合式变频器功率模块控制板，能够实现对模块化组合式变频器的功率模块输入、输出电压、电流有效值及相位进行实时检测与运算并与在线功率模块、控制卡进行实时通讯与同步，根据设定值及检测运算值提供模块化组合式变频器功率模块的整流器与逆变器控制信号，实现模块化组合式变频器功率模块的变频并联输出。
[0004]本技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]一种模块化组合式变频器功率模块控制板，包括主控芯片、信号预处理模块、信号比较模块、存储模块、PWM输出模块、通讯模块和信号通道切换控制模块；
[0006]信号预处理模块的输入端与被测信号输入端连接，被测信号包括23路，23路信号分别为：R、S、T三相输入电流，+BUS、
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BUS两直流母线电压，R、S、T三相输入电压， U、V、W三相逆变电压直流分量，U、V、W三相输出电流，U、V、W三相逆变电压、 U、V、W三相输出电压，U、V、W三相逆变电流；
[0007]被测的23路信号经信号预处理模块预处理后分为三组输出(即信号预处理模块包括三组输出)，第一组包括18个信号，分别为：R、S、T三相输入电压，U、V、W三相逆变电压直流分量，U、V、W三相输出电流，U、V、W三相逆变电压、U、V、W三相输出电压，U、V、W三相逆变电流，信号预处理模块的第一组输出端连接信号通道切换控制模块的输入端，信号通道切换控制模块的输出端连接主控芯片的AD采样管脚；第二组包括5个信号，分别为R、S、T三相输入电流和+BUS、
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BUS两直流母线电压，信号预处理模块的第二组输出端连接主控芯片的AD采样管脚；第三组包括3个信号，分别为R相输入电压、U相逆变电压、U相输出电压，信号预处理模块的第三组输出端连接信号比较模块输入端，号比较模块输出端连接主控芯片ECAP管脚；
[0008]主控芯片连接通讯模块，通过通讯模块接入CAN通讯网络；
[0009]主控芯片连接PWM输出模块，通过PWM输出模块输出整流与逆变PWM信号；
[0010]主控芯片连接存储模块，用于存储数据。
[0011]在上述技术方案中，主控芯片选用TI公司的TMS320F28335。
[0012]在上述技术方案中，所述信号预处理模块包括12个信号预处理子模块，单个信号
预处理子模块实现两路输入信号幅值的转换，由输入被采样信号的
‑
6～6V转换为0～3V。
[0013]在上述技术方案中，信号预处理子模块采用TL074SM运放芯片。
[0014]在上述技术方案中，所述信号通道切换控制模块在主控芯片的控制下实现对信号预处理模块处理后的第一组的18个信号的切换，信号通道切换控制模块包括三个通道切换芯片，型号均为LV3257SM。
[0015]在上述技术方案中，输入信号接口的1、2、3、4管脚分别连接第一个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、IN2+、IN2
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，第一个信号预处理子模块的输出OUT1、OUT2分别连接主控芯片的47、48管脚；输入信号接口的5、6、7、8管脚分别连接第二个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、IN2+、IN2
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,第二个信号预处理子模块输出OUT1、OUT2分别连接主控芯片49、50管脚；输入信号接口的9、10、11、12管脚分别连接第三个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、IN2+、IN2
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,第三个信号预处理子模块输出OUT1连接主控芯片51管脚，OUT2连接信号通道切换控制模块的第一个通道切换芯片的6管脚；输入信号接口的13、14、15、16管脚分别连接第四个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、 IN2+、IN2
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,第四个信号预处理子模块输出OUT1连接连接信号通道切换控制模块的第一个通道切换芯片的3管脚，OUT3连接至信号比较模块电阻R21，OUT2连接信号通道切换控制模块的第一个通道切换芯片的10管脚；输入信号接口的17、18、19、20管脚分别连接第五个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、IN2+、IN2
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,第五个信号预处理子模块输出OUT1连接连接信号通道切换控制模块的第三个通道切换芯片的3管脚，OUT2连接信号通道切换控制模块的第三个通道切换芯片的6管脚；输入信号接口的21、22、23、 24管脚分别连接第六个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、IN2+、IN2
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,第六个信号预处理子模块输出OUT1连接连接信号通道切换控制模块的第三个通道切换芯片的10管脚， OUT2连接信号通道切换控制模块的第二个通道切换芯片的3管脚；输入信号接口的25、 26、27、28管脚分别连接第七个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、IN2+、IN2
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,第七个信号预处理子模块输出OUT1连接连接信号通道切换控制模块的第二个通道切换芯片的 6管脚，OUT2连接信号通道切换控制模块的第二个通道切换芯片的10管脚；输入信号接口的29、30、31、32管脚分别连接第八个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、IN2+、 IN2
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,第八个信号预处理子模块输出OUT1连接连接信号通道切换控制模块的第一个通道切换芯片的2管脚，OUT3连接至信号比较模块电阻R31，OUT2连接信号通道切换控制模块的第一个通道切换芯片的5管脚；输入信号接口的33、34、35、36管脚分别连接第九个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、IN2+、IN2
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,第九个信号预处理子模块的输出OUT1 连接连接信号通道切换控制模块第一个通道切换芯片的11管脚，OUT2连接信号通道切换控制模块的第三个通道切换芯片的5管脚；输入信号接口的37、38、39、40管脚分别连接第十个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、IN2+、IN2
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,第十个信号预处理子模块输出 OUT1连接连接信号通道切换控制模块第三个通道切换芯片的2管脚，OUT3连接至信号比较模块的电阻R26，OUT2连接信号通道切换控制模块的第三个通道切换芯片的11管脚；输入信号接口的41、42、43、44管脚分别连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化组合式变频器功率模块控制板，其特征在于：包括主控芯片、信号预处理模块、信号比较模块、存储模块、PWM输出模块、通讯模块和信号通道切换控制模块；信号预处理模块的输入端与被测信号输入端连接，被测信号包括23路，23路信号分别为：R、S、T三相输入电流，+BUS、
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BUS两直流母线电压，R、S、T三相输入电压，U、V、W三相逆变电压直流分量，U、V、W三相输出电流，U、V、W三相逆变电压、U、V、W三相输出电压，U、V、W三相逆变电流；被测的23路信号经信号预处理模块预处理后分为三组输出，第一组包括18个信号，分别为：R、S、T三相输入电压，U、V、W三相逆变电压直流分量，U、V、W三相输出电流，U、V、W三相逆变电压、U、V、W三相输出电压，U、V、W三相逆变电流，信号预处理模块的第一组输出端连接信号通道切换控制模块的输入端，信号通道切换控制模块的输出端连接主控芯片的AD采样管脚；第二组包括5个信号，分别为R、S、T三相输入电流和+BUS、
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BUS两直流母线电压，信号预处理模块的第二组输出端连接主控芯片的AD采样管脚；第三组包括3个信号，分别为R相输入电压、U相逆变电压、U相输出电压，信号预处理模块的第三组输出端连接信号比较模块输入端，号比较模块输出端连接主控芯片ECAP管脚；主控芯片连接通讯模块，通过通讯模块接入CAN通讯网络；主控芯片连接PWM输出模块，通过PWM输出模块输出整流与逆变PWM信号；主控芯片连接存储模块，用于存储数据。2.根据权利要求1所述的模块化组合式变频器功率模块控制板，其特征在于：主控芯片选用TI公司的TMS320F28335。3.根据权利要求2所述的模块化组合式变频器功率模块控制板，其特征在于：所述信号预处理模块包括12个信号预处理子模块，单个信号预处理子模块实现两路输入信号幅值的转换。4.根据权利要求3所述的模块化组合式变频器功率模块控制板，其特征在于：信号预处理子模块采用TL074SM运放芯片，所述信号通道切换控制模块包括三个通道切换芯片，型号均为LV3257SM。5.根据权利要求4所述的模块化组合式变频器功率模块控制板，其特征在于：输入信号接口的1、2、3、4管脚分别连接第一个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、IN2+、IN2
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，第一个信号预处理子模块的输出OUT1、OUT2分别连接主控芯片的47、48管脚；输入信号接口的5、6、7、8管脚分别连接第二个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、IN2+、IN2
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,第二个信号预处理子模块输出OUT1、OUT2分别连接主控芯片49、50管脚；输入信号接口的9、10、11、12管脚分别连接第三个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、IN2+、IN2
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,第三个信号预处理子模块输出OUT1连接主控芯片51管脚，OUT2连接信号通道切换控制模块的第一个通道切换芯片的6管脚；输入信号接口的13、14、15、16管脚分别连接第四个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、IN2+、IN2
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,第四个信号预处理子模块输出OUT1连接连接信号通道切换控制模块的第一个通道切换芯片的3管脚，OUT3连接至信号比较模块电阻R21，OUT2连接信号通道切换控制模块的第一个通道切换芯片的10管脚；输入信号接口的17、18、19、20管脚分别连接第五个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、IN2+、IN2
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,第五个信号预处理子模块输出OUT1连接连接信号通道切换控制模块的第三个通道切换芯片的3管脚，OUT2连接信号通道切换控制模块的第三个通道切换芯片的6管脚；输入信号接口的21、22、23、24管脚分别连接第六个信号预处理子模块的
IN1+、IN1
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、IN2+、IN2
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,第六个信号预处理子模块输出OUT1连接连接信号通道切换控制模块的第三个通道切换芯片的10管脚，OUT2连接信号通道切换控制模块的第二个通道切换芯片的3管脚；输入信号接口的25、26、27、28管脚分别连接第七个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、IN2+、IN2
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,第七个信号预处理子模块输出OUT1连接连接信号通道切换控制模块的第二个通道切换芯片的6管脚，OUT2连接信号通道切换控制模块的第二个通道切换芯片的10管脚；输入信号接口的29、30、31、32管脚分别连接第八个信号预处理子模块的IN1+、IN1
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、IN2+、IN2
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,第八个信号预处理子模块输出OUT1连接连接信号通道切换控制模块的第一个通道切换芯片的2管脚，OUT3连接至信号比较模块电阻R31，OUT2连接信号通道切换控制模块的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志为，赵楠，宋英利，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院，
类型：新型
国别省市：