[发明专利]一种数字控制稳压逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体为一种数字控制稳压逆变器。

技术背景

稳压器是一种能自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大或达不到电器设备运行要求的电压稳定在它的设定值范围内，使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作。传统的稳压器，主要以自耦变压器为主，笨重、体积大、动态响应速度慢，轻者也有数十公斤，重的则达数百公斤，家庭运用时噪声大、效率低、占地面积大，并且在移动作业时给操作人员带来极大的不便。

随着电力电子、数字化控制技术的发展，数字化逆变电源开始出现，为数字化稳压逆变器走向市场化和工业化提供了技术支撑。数字控制稳压逆变器以体积小、效率高、控制精度高等优势将成为稳压电源发展的主流方向。目前问世的数字控制稳压逆变器多以不间断电源UPS为主，在此背景下，本发明提出了一种以数字信号控制器dsPIC30F3011为核心并实现双环控制的数字控制稳压逆变器。其核心是采用有源PFC功率因数校正技术，逆变器效率可达95％，在家用电器及精度要求高的领域具有独特的优势，其次是采用输出电压外环控制和电感电流内环控制，输出电压理想，具有较好的应用价值。

发明内容

本发明为了解决以上所述现有技术中存在的问题，提供一种数字控制、工作效率高、动态响应速度快的一种数字控制稳压逆变器。

本发明一种数字控制稳压逆变器，包括依次连接的主电路1，数字控制电路3和LED显示电路2，主电路1包括市电输入、整流滤波、有源PFC功率因数校正、全桥逆变、LC滤波和稳定输出等，其特征在于，包括全桥逆变电路104，主电路1中，市电101通过整流滤波电路102整形后变为脉动直流电，经过有源PFC功率因数校正电路103后将直流脉动电压升压至400V平稳直流电，由全桥逆变电路104变为高频交流电，最后通过LC滤波电路105将高频交流电整形成正弦波电压。

所述的LED显示电路2与数字信号控制器305的I/O口连接，用于实时显示输出电压并进行故障代码闪屏警告。

所述的数字信号控制电路3以数字信号控制器305为核心，包括报警电路301，给定电路302，第一调理电路303，光耦隔离电路304，数字信号控制器305，开关量电路306，第二调理电路307，采样电路308，驱动电路309，所述的给定电路302、第一调理电路303，用于设定200V～220V可调电压的模拟参考信号；采样电路308、第二调理电路307用于输出电压和输出电流采用，完后反馈到数字信号控制器305并计算控制偏差，通过驱动电路309进行数字化PWM脉宽调制；驱动电路309以IR2113为核心控制全桥逆变电路；数字信号控制电路3还包括报警电路301、光耦隔离电路304，实时监测逆变器工作状态，对过/欠压、过流、过热故障进行保护，并把故障信号传递到数字信号控制器305的AN口由LED显示电路2进行错误代码显示。所述开关量电路306用于继电器控制。

进一步，所述驱动电路309由数字信号控制器305的PWM1L～PWM2H进行全数字化控制。

进一步，所述的RS-232C串行接口电路313与数字信号控制器305的异步通讯接口UART2连接，通过PC机在线调试。

更进一步，数字控制电路3还包括震荡电路310，与数字信号控制器305的复位端口MCLR连接的复位电路311，模拟参考电压电路312。

采用本发明所述的技术方案，对比现有技术，其有益效果如下。

1、采用有源PFC功率因数校正技术，当网压不稳时，可以将150V～250V不稳定市电升压至稳定400V，并实现有功功率补偿，逆变器输出200V～220V可调工频电压，直流母线电压稳定可靠，高效节能。

2、以数字信号控制器305为核心配合IR2113驱动电路实现全数字化PWM脉宽调制，精度高、动态响应速度快、输出电压稳定可调。

3、运用于家用电器及对输出电压要求高的场合，本逆变器体积小、便于移动、噪声小。

4、完善的故障检测系统有效保证逆变器的可靠运行并可以对过/欠压、过流、过热等故障代码显示。

附图说明

图1为本发明实例中所述的结构原理框图。

图2为本发明实例中所述的数字控制系统结构原理框图。