[发明专利]一种基于DSP的模块化组合式变频器功率模块控制板

说明书

本发明公开了一种基于DSP的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。

技术领域

本发明属于电力系统供电技术领域，具体涉及一种基于DSP的模块化组合式变频器功率模块控制板。

背景技术

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。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种变频器高可靠供电系统，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。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于DSP的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，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、-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，第一组的18个信号进入信号通道切换控制模块，经控制切换后连接主控芯片的AD采样管脚进行采样处理；第二组包括5个信号，分别为R、S、T三相输入电流和+BUS、-BUS两直流母线电压，第二组的5个信号直接连接主控芯片AD采样管脚进行AD采样处理；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，第三组的3个信号进入信号比较模块，经比较处理后连接主控芯片ECAP管脚进行过零与频率测量；

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；每个接入CAN通讯网络的控制板具有唯一的识别地址，识别信息存储在存储模块，可在线进行读取和修改；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。

在上述技术方案中，主控芯片选用TI公司的TMS320F28335。

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采样信号幅值的转换，由输入被采样信号的-6～6V转换为0～3V。

在上述技术方案中，信号预处理子模块采用TL074SM运放芯片。