一种用于紧急电力供给电源的单相逆变器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于紧急电力供给电源的单相逆变器，属于电力电子设备的技术领域。所述用于紧急电力供给电源的单项逆变器包括：DSP芯片、模拟信号检测模块、数字信号控制模块、远程监控模块、逆变驱动模块、单相全桥逆变模块、电源模块。本发明专利技术将各个单独工作的功能模块集成在一个柜体，简化了柜体原理图，避免了传统用于紧急电力供给的单相逆变器一旦集成装柜后无法拆换部件的缺点；由于逆变驱动模块带饱和压降检测输出功能，所以无需辅助开关电源壳体即可采样逆变电压、蓄电池电压及消防联动、强制、旁路信号，简化了电路设计，降低了生产成本；单相逆变桥中突波吸收支路的设计减小了功率开关管关断突变电流对逆变器输出电压的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了ー种用于紧急电力供给电源的単相逆变器，属于电力电子设备的

技术介绍
EPS (Emergency Power Supply,紧急电力供给)电源，是当今重要建筑物中为了电力保障和消防安全而采用的ー种应急电源，它主要由输入输出単元、充电模块、电池组、逆变器、监控器、输出切换装置组成。逆变器是EPS电源的核心器件，大部分EPS生产厂家将从市场上外购的变频器作为逆变器使用，将变频器当逆变器使用存在以下缺陷 (一)变频器无逆变电压反馈功能，导致EPS电源的输出电压随着电池组电压波动，存在损坏负载的风险； (ニ)大部分变频器采用SPWM控制算法，存在计算量大、母线利用率低的问题；需另加数字信号控制电路、模拟信号采样电路，控制复杂，成本高； (三)市场采购的变频器，不采样逆变电压、蓄电池电压及消防联动、強制、旁路信号，需要外加模块及辅助开关电源壳体，成本增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述
技术介绍
的不足，提供一种用于紧急电力供给电源的単相逆变器。本专利技术为实现上述专利技术目的采用如下技术方案 一种用于紧急电力供给电源的単相逆变器，包括DSP芯片、模拟信号检测模块、数字信号控制模块、远程监控模块、逆变驱动模块、単相全桥逆变模块、电源模块；其中所述模拟信号检测模块、数字信号控制模块、远程监控模块、分别与DSP芯片连接；所述逆变驱动模块的输入端与DSP芯片连接，输出端与単相全桥逆变模块的输入端连接；所述单相全桥逆变模块的输出端与エ频变压器连接；所述DSP芯片的供电端ロ、逆变驱动模块的供电端ロ分别与电源模块的输出端连接。所述ー种用于紧急电カ供给电源的単相逆变器中，所述逆变驱动模块包括第一至第四电阻，检测ニ极管，钳位ニ极管，第一电容，第一、第二功率开关管； 其中，所述第一、第二电阻的一端分别与直流电压源连接，检测ニ极管、钳位ニ极管的阴极、第三电阻的一端分别与第二电阻的另一端连接，第三电阻的另一端与第一功率开关管的门极连接，第一功率开关管的集电极与第一电阻的另一端连接，第一功率开关管的发射极接地，检测ニ极管的阳极与第四电阻串联后接地，钳位ニ极管的阳极与第二功率开关管的集电极连接，第二功率从开关管的基极与第一电容的ー极连接，第一电容的另ー极接地，第二功率开关管的发射极接地。所述ー种用于紧急电カ供给电源的単相逆变器中，所述单相全桥逆变模块包括蓄电池充放电模块、単相逆变桥，所述单相逆变桥的输入端与蓄电池充放电模块连接，输出端与エ频变压器的一次侧线圈连接；其中 所述蓄电池充放电模块包括蓄电池组、两个继电器、第五电阻、滤波电容，两个继电器的常闭端ロ分别于蓄电池组的正极连接，第一继电器的常开端ロ与第五电阻的一端连接，第二继电器的常开端ロ、滤波电容的正极分别与第五电阻的另一端连接，滤波电容的负极与蓄电池组的负极连接。所述ー种用 于紧急电カ供给电源的単相逆变器中，所述单相逆变桥包括两个并联的桥臂，其中每ー个桥臂包括一个由两个绝缘栅双极性晶体管组成的串联支路，以及并联在所述串联支路两端的突波吸收支路；所述突波吸收支路包括串联连接的突波吸收ニ极管、突波吸收电容，以及并联在突波吸收ニ极管两级的突波吸收电阻。本专利技术采用上述技术方案，具有以下有益效果将各个単独工作的功能模块集成在ー个柜体，简化了柜体原理图，方便接线，可根据实际需求更换功能模块，避免了传统用于紧急电カ供给的单相逆变器一旦集成装柜后无法拆换部件的缺点；由于逆变驱动模块带饱和压降检测输出功能，所以无需辅助开关电源壳体即可采样逆变电压、蓄电池电压及消防联动、強制、旁路信号，简化了电路设计，降低了生产成本；単相逆变桥中突波吸收支路的设计减小了功率开关管关断突变电流对逆变器输出电压的影响。附图说明图I为用于紧急电力供给的单相逆变器的示意图。图2为电源模块的示意图。图3为逆变驱动模块的示意图。图4为单相全桥逆变模块的示意图。图5为数字信号控制模块的示意图。图中标号说明R1_R12为第一至第十二电阻，D1-D4为第一至第四ニ极管，ZDl为检测ニ极管、ZD2为钳位ニ极管，Q1-Q4为第一至第四功率开关管管，Jl、J2为第一、第二继电器，IBGT1-IBGT4为第一至第四绝缘栅双极性晶体管，JDQl为继电器线圈，OPl为光耦。具体实施例方式下面结合附图对专利技术的技术方案进行详细说明如图I所示，用于紧急电カ供给电源的単相逆变器包括DSP芯片、模拟信号检测模块、数字信号控制模块、远程监控模块、逆变驱动模块、単相全桥逆变模块、电源模块。模拟信号检测模块、数字信号控制模块、远程监控模块、分别与DSP芯片连接。逆变驱动模块的输入端与DSP芯片连接，输出端与単相全桥逆变模块的输入端连接，単相全桥逆变模块的输出端与エ频变压器连接。DSP芯片的供电端ロ、逆变驱动模块的供电端ロ分别与电源模块的输出端连接。电源模块如图2所示当有市电时，整流桥输出电压高于蓄电池组母线电压，所以整流桥输出电压给开关电源供电；当无市电时，蓄电池组给开关电源供电。其中两个ニ极管起防反作用，防止正整流输出母线给蓄电池充电以及正直流母线反冲整流桥，损坏整流电路。逆变驱动模块如图3所示为基于饱和压降检测的栅极钳位过流保护电路，包括第一至第四电阻R1-R4，第一检测ニ极管ZDl，钳位ニ极管ZD2，第一电容Cl，第一、第二功率开关管Ql、Q2。第一、第二电阻Rl、R2的一端分别与直流电压源VCC连接，第一、钳位ニ极管ZD1、ZD2的阴极、第三电阻R3的一端分别与第二电阻R2的另一端连接，第三电阻R3的另一端与第一功率开关管Ql的门极连接，第一电阻Rl的另一端与第一ニ极管Dl连接后接第一功率开关管Ql的集电极连接，第一功率开关管Ql的发射极接地，检测ニ极管ZDl的阳极与第四电阻R4串联后接地，钳位ニ极管ZD2的阳极与第二功率开关管Q2的集电极连接，第二功率开关管Q2的基极与第一电容Cl的ー极连接，第一电容Cl的另ー极接地，第二功率开关管Q2的发射极接地。第一ニ极管Dl起隔离作用， 第一功率开关管Ql关断时，主电路电压V+使第一ニ极管Dl反偏；第一功率开关管Ql开通时，第一功率开关管Ql的Vce只有3V左右，保护电路和栅极驱动电路的电源Vcc通常在15V以上，第一ニ极管Dl变为正偏而导通。第一功率开关管Ql开通吋，正常工作状态下的第一功率开关管Ql的饱和压降Vce为3V，检测ニ极管ZDl上的电压为第一ニ极管Dl的开通压降+Vce，检测ニ极管ZDl不击穿。当第一功率开关管Ql处于过流状态时，第一功率开关管Ql的Vce上升至5V以上，第一ニ极管Dl从开通变为截止，检测ニ极管ZDl击穿导通，保护电路获得过流信号而控制栅极驱动电路停止工作。钳位ニ极管ZD2在第一功率开关管Ql过流时，将栅极电位钳位在6V左右，使第一功率开关管Ql退出饱和导通而转到放大状态，使主电路的电流降下来。第一电容Cl起缓冲作用，检测ニ极管ZDl被击穿吋，首先对第一电容Cl进行充电，使第一功率开关管Ql不至于迅速关断而导致感性负载产生过高的感应电压。単相全桥逆变模块如图4所示単相全桥逆变模块包括依次连接的蓄电池充放电模块、単相逆变桥，単相逆变桥的输出端与エ频变压器Tl的一次侧线圈连接，エ频变压器Tl的二次侧线圈并联有第四电容C4。蓄电池充放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于紧急电力供给电源的单相逆变器：其特征在于：包括DSP芯片、模拟信号检测模块、数字信号控制模块、远程监控模块、逆变驱动模块、单相全桥逆变模块、电源模块；其中：所述模拟信号检测模块、数字信号控制模块、远程监控模块、分别与DSP芯片连接；所述逆变驱动模块的输入端与DSP芯片连接，输出端与单相全桥逆变模块的输入端连接；所述单相全桥逆变模块的输出端与工频变压器连接；所述DSP芯片的供电端口、逆变驱动模块的供电端口分别与电源模块的输出端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱忠伟，檀三强，宁振坤，肖练，姚建明，
申请(专利权)人：江苏银佳企业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：