[发明专利]一种基于DSP的有限双极性控制全桥电源模块并联电路

说明书

技术领域

本发明涉及大功率直流开关电源技术领域，具体涉及一种基于DSP的有限双极性控制全桥电源模块并联电路。

背景技术

目前，在许多行业各种大功率电源的需求日益增加，尤其是一些大功率直流电源的需求。但是，直流电源模块容量有限，常采用多模块并联运行，其输出能量是模块输出的数倍，提高了直流电源的功率等级，同时多模块并联工作使系统具有一定的冗余度，使整个系统的可靠性有了很大提高。多模块并联运行不仅使直流电源具有更大的功率和可靠性，而且还具有良好的通用性，可以根据需要灵活组合成各种功率的系统。在这种情况下，现在一般采用完全独立的电源模块并联输出来扩展功率，这样模块之间互相独立，互不干扰，利于电源的维护和长期运行，但是控制较为复杂，连线较多，并且在要求电源的动态性能和同步性较高的场合，独立的电源模块难以达到较高的要求，尤其在非恒流输出模式时，对电源的一致性及动态性能要求更高，一般的模块并联难以达到要求。

发明内容

本发明的目的在于提供基于DSP的有限双极性控制全桥电源模块并联电路电路，以解决现有直流电源并联中电路复杂、控制繁琐、动态性能差、电源同步较难等问题。本发明对PWM信号进行复用，即多个全桥逆变器共用两路PWM信号，节省了DSP的PWM输出信号。 

本发明为达到上述目的，所采用的技术方案如下：

一种基于DSP的有限双极性控制全桥电源模块并联电路，包括DSP处理器电路、PWM复用及跳闸保护电路、PWM驱动电路、全桥逆变器及输出整流滤波电路；其中所述DSP处理器电路与PWM复用及跳闸保护电路连接，所述PWM复用及跳闸保护电路顺次与PWM驱动电路、全桥逆变器、输出整流滤波电路连接；所述PWM复用及跳闸保护电路还与全桥逆变器连接。

所述全桥逆变器采用有限双极性控制方式，所需的4路PWM信号由DSP处理器电路产生，并经PWM驱动电路放大到足以驱动功率器件开关。

所述4路PWM信号中第一路PWM信号PWM1H及第二路PWM信号PWM1L为固定PWM信号，第一路PWM信号PWM1H和第二路PWM信号PWM1L驱动桥臂为全桥逆变器第一桥臂；第三路PWM信号PWM2H及第四路PWM信号PWM2L为脉宽可调的PWM信号，第三路PWM信号PWM2H和第四路PWM信号PWM2L驱动桥臂为全桥逆变器第二桥臂。

所述第一路PWM信号PWM1H与第二路PWM信号PWM1L成180°互补方波，第三路PWM信号PWM2H与第四路PWM信号PWM2L成180°互补方波；第一路PWM信号PWM1H和第四路PWM信号PWM2L的上升沿一致，第二路PWM信号PWM1L和第三路PWM信号PWM2H的上升沿一致。

所述DSP处理器电路通过调节第三路PWM信号PWM2H及第四路PWM信号PWM2L的脉宽来控制电源模块的输出大小。

所述PWM复用及跳闸保护电路对DSP处理器电路产生的固定PWM信号：第一路PWM信号PWM1H及第二路PWM信号PWM1L进行复用，即多个全桥逆变器均有一个桥臂采用第一路PWM信号PWM1H及第二路PWM信号PWM1L驱动，另外一个桥臂均采用各自独立的脉宽可调的PWM信号。

所述PWM复用及跳闸保护电路由四个双输入与门和一个D触发器构成，四个双输入与门的第一输入端均与D触发器的输出端Q连接，第一双输入与门的第二输入端接第一路PWM信号PWM1H，第二双输入与门的第二输入端接第二路PWM信号PWM1L，第三双输入与门的第二输入端接第三路PWM信号PWM2H，第四双输入与门的第二输入端接第四路PWM信号PWM2L。

所述D触发器的时钟输入端CLK均和DSP的一个 IO口连接；D触发器的输入端D与清零端CLR连接，并与跳闸保护信号输入连接连接；D触发器的输出端Q还与DSP处理器电路连接，用于产生跳闸保护信号输出；跳闸保护信号的锁定控制由DSP的IO口控制，即当跳闸保护信号输入为低电平时，D触发器的清零端CLR为低电平，D触发器Q端为低电平，四个双输入与门锁定4路PWM信号为低电平，当跳闸保护信号输入恢复为高电平时，D触发器Q端仍然保持低电平，在该PWM信号周期内无论跳闸保护信号输入变化与否，D触发器的输出端Q都维持低电平直到DSP的IO口产生下一个上升沿时，D触发器Q端才会根据输入端D变化，因此实现了跳闸保护信号输出的锁定控制。

相对于现有技术方案，本发明的有益效果是：

1、电路简单实用，对PWM信号进行了复用，一定数量的PWM信号可以驱动更多的全桥逆变器，扩展DSP处理器电路的PWM信号控制，节约了控制成本；