專利名稱：一種電容中點(diǎn)電壓調(diào)整電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于太陽能逆變器等由直流逆變到交流的逆變?cè)O(shè)備的電容中點(diǎn)電壓調(diào)整電路。
技術(shù)背景目前，新能源發(fā)展正處蓬勃時(shí)期，各企業(yè)在新能源領(lǐng)域也都是爭先搶奪市場(chǎng)，產(chǎn)品的開發(fā)速度就顯得由為重要；在此，新能源中的太陽能逆變器包括其他直流逆變到交流的設(shè)備也不例外，良好的性能和外觀、具有競爭力的價(jià)格直接決定產(chǎn)品的市場(chǎng)；逆變器大多以發(fā)出電能供用戶各種用途的使用為主，除了良好的性能、外觀、外型的大小外，它的漏電流水平的高低直接影響到用戶的使用安全，如此一來，對(duì)系統(tǒng)漏電流的控制性能設(shè)計(jì)水平就會(huì)突顯出來，它不僅需要較低的漏電流水平，同時(shí)也需要兼顧低廉的價(jià)格；為了最大限度的簡化開發(fā)，降低成本，一款性能優(yōu)異且價(jià)格低廉的漏電流抑制電路的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要，另外，在電路設(shè)計(jì)的同時(shí)，還需要考慮其它逆變?cè)O(shè)備也可以同時(shí)兼顧。傳統(tǒng)的太陽能逆變器，多采用單獨(dú)的一組IGBT橋臂(包含兩個(gè)IGBT和一個(gè)電感)的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)對(duì)電容中點(diǎn)電壓的控制；或者使用兩路不同的Boost(升壓)輸入分別控制中點(diǎn)電容的上半和下半部分電壓，通過最大限度的中點(diǎn)電壓恒定，使得系統(tǒng)的漏電流減少，從而起到抑制漏電流的作用。然而，這兩種方法都需要使用至少兩個(gè)IGBT或者較大功率的電感來達(dá)到控制中點(diǎn)電壓上下平衡的目的，因此，IGBT和電感的成本增加較明顯。鑒于上述情況，現(xiàn)在迫切需要對(duì)這種控制電容中點(diǎn)電壓的電路進(jìn)行改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型旨在提供一種低成本、簡易型電容中點(diǎn)電壓調(diào)整電路，以提供較高的電容中點(diǎn)電壓控制精度，從而有效抑制太陽能逆變器等由直流逆變到交流的逆變?cè)O(shè)備的漏電流。本實(shí)用新型所述的一種電容中點(diǎn)電壓調(diào)整電路，用于調(diào)整串聯(lián)的第一電容和第二電容之間的電容中點(diǎn)電壓，所述第一電容和第二電容連接在直流-直流電壓變換器引出的上直流母線和下直流母線之間，所述電路包括并聯(lián)在所述第一電容兩端的自動(dòng)電壓調(diào)整模塊；以及數(shù)字信號(hào)處理器，其分別采樣所述第一電容兩端的上半部電容電壓和第二電容兩端的下半部電容電壓，并根據(jù)所述上半部電容電壓和下半部電容電壓，向所述自動(dòng)電壓調(diào)整模塊輸出控制脈沖。在上述的電容中點(diǎn)電壓調(diào)整電路中，所述自動(dòng)電壓調(diào)整模塊包括IGBT，其漏極連接在所述上直流母線上，其源極通過一電感連接至所述第一電容和第二電容之間，其柵極接收所述控制脈沖；以及并聯(lián)在所述IGBT的漏極和源極之間的二極管。在上述的電容中點(diǎn)電壓調(diào)整電路中，所述數(shù)字信號(hào)處理器通過一驅(qū)動(dòng)光耦合器連接至所述IGBT的柵極。在上述的電容中點(diǎn)電壓調(diào)整電路中，所述電路包括依次連接在所述上直流母線和下直流母線之間的第一電阻、第二電阻和第三電阻；以及并聯(lián)在所述第二電容兩端、并依次連接的第四電阻、第五電阻和第六電阻；所述數(shù)字信號(hào)處理器依次通過第一隔離光耦合器和第八電阻 連接至所述第五電阻和第六電阻之間，該數(shù)字信號(hào)處理器還依次通過第二隔離光耦合器和第七電阻連接至所述第二電阻和第三電阻之間。由于采用了上述的技術(shù)解決方案，本實(shí)用新型通過數(shù)字信號(hào)處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)上、下半部電容電壓的分別采樣，并在其內(nèi)部進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)處理，最終輸出控制脈沖并通過自動(dòng)電壓調(diào)整模(AVR)對(duì)上半部電容電壓進(jìn)行調(diào)解處理，從而有效提高了電容中點(diǎn)電壓的控制精度控制，進(jìn)而保證對(duì)逆變?cè)O(shè)備輸出漏電流的有效抑制；同時(shí)，自動(dòng)電壓調(diào)整模通過采用耐壓更低、價(jià)格低廉的單顆IGBT和小型的電感即可很好的實(shí)現(xiàn)電容中點(diǎn)電壓的上下對(duì)稱控制，從而使電路成本較原有方案大幅減少。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、可靠且具有明顯價(jià)格競爭優(yōu)勢(shì)，可滿足系統(tǒng)輸出漏電流過大以及需要對(duì)直流側(cè)電容中點(diǎn)電壓進(jìn)行控制的場(chǎng)合所對(duì)應(yīng)的低成本需求。

圖I是本實(shí)用新型一種電容中點(diǎn)電壓調(diào)整電路的使用原理控制框圖；圖2是本實(shí)用新型一種電容中點(diǎn)電壓調(diào)整電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，給出本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述。如圖1、2所示，本實(shí)用新型，即一種電容中點(diǎn)電壓調(diào)整電路，用于調(diào)整串聯(lián)的第一電容Cl和第二電容C2之間的電容中點(diǎn)電壓，第一電容Cl和第二電容C2連接在直流-直流電壓變換器10引出的上直流母線11和下直流母線12之間，本電路包括自動(dòng)電壓調(diào)整模塊I和數(shù)字信號(hào)處理器2 (DSP)。自動(dòng)電壓調(diào)整模塊I并聯(lián)在第一電容Cl兩端，它具體包括IGBT Ql和二極管Dl，其中IGBT Ql的漏極連接在上直流母線11上，其源極通過一電感LI連接至第一電容Cl和第二電容C2之間，其柵極接收數(shù)字信號(hào)處理器2輸出的控制脈沖；二極管Dl并聯(lián)在IGBT Ql的漏極和源極之間。數(shù)字信號(hào)處理器2分別采樣第一電容Cl兩端的上半部電容電壓Upo和第二電容C2兩端的下半部電容電壓Uno,并根據(jù)上半部電容電壓Upo和下半部電容電壓Uno,通過驅(qū)動(dòng)光耦合器IC3向自動(dòng)電壓調(diào)整模塊I輸出控制脈沖；具體來說，本電路包括依次連接在上直流母線11和下直流母線12之間的第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3 ;以及并聯(lián)在第二電容C2兩端、并依次連接的第四電阻R4、第五電阻R5和第六電阻R6 ;數(shù)字信號(hào)處理器2依次通過第一隔離光耦合器ICl和第八電阻R8連接至第五電阻R5和第六電阻R6之間，該數(shù)字信號(hào)處理器2還依次通過第二隔離光耦合器IC2和第七電阻R7連接至第二電阻R2和第三電阻R3之間。本實(shí)用新型的工作原理如下本實(shí)用新型通過數(shù)字信號(hào)處理器2分別采樣上半部電容電壓Upo和下半部電容電壓Uno ;在本實(shí)施例中，數(shù)字信號(hào)處理器2通過第一隔離光耦合器ICl采樣第二電容C2兩端的下半部電容電壓Uno，通過第二隔離光耦合器IC2采樣上直流母線11和下直流母線12之間的母線電壓，并以該母線電壓的一半作為第一電容Cl兩端的上半部電容電壓Up0。數(shù)字信號(hào)處理器2以PI (比例積分)調(diào)節(jié)的方式對(duì)上半部電容電壓Upo和下半部電容電壓Uno進(jìn)行比較，然后生成控制脈沖去驅(qū)動(dòng)自動(dòng)電壓調(diào)整模塊I內(nèi)的IGBT Ql的導(dǎo)通與關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)上半部電容電壓Upo的調(diào)整，使之始終追隨下半部電容電壓Uno的波動(dòng)而波動(dòng)，并達(dá)到與下半部電容電壓Uno相等，從而使電容中點(diǎn)電壓始終保持恒定。通過上述控制可以實(shí)現(xiàn)以中點(diǎn)電容的其中下半部電容電壓為參照，對(duì)上半部電容 電壓進(jìn)行控制，提高了電容對(duì)稱電壓控制的精度，同時(shí)簡化了控制要求，實(shí)現(xiàn)了高效率低成本的電壓控制。綜上所述，采用本實(shí)用新型可以有效地抑制太陽能逆變器等直流逆變到交流的逆變?cè)O(shè)備的輸出漏電流過大問題以及滿足需要對(duì)直流側(cè)電容中點(diǎn)電壓進(jìn)行控制的場(chǎng)合所對(duì)應(yīng)的低成本需求。以上所述的，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本實(shí)用新型申請(qǐng)的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本實(shí)用新型專利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。本實(shí)用新型未詳盡描述的均為常規(guī)技術(shù)內(nèi)容。
權(quán)利要求1.ー種電容中點(diǎn)電壓調(diào)整電路，用于調(diào)整串聯(lián)的第一電容和第二電容之間的電容中點(diǎn)電壓，所述第一電容和第二電容連接在直流-直流電壓變換器引出的上直流母線和下直流母線之間，其特征在于，所述電路包括 并聯(lián)在所述第一電容兩端的自動(dòng)電壓調(diào)整模塊；以及 數(shù)字信號(hào)處理器，其分別采樣所述第一電容兩端的上半部電容電壓和第二電容兩端的下半部電容電壓，井根據(jù)所述上半部電容電壓和下半部電容電壓，向所述自動(dòng)電壓調(diào)整模塊輸出控制脈沖。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電容中點(diǎn)電壓調(diào)整電路，其特征在于，所述自動(dòng)電壓調(diào)整模塊包括 IGBT，其漏極連接在所述上直流母線上，其源極通過一電感連接至所述第一電容和第ニ電容之間，其柵極接收所述控制脈沖；以及 并聯(lián)在所述IGBT的漏極和源極之間的ニ極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容中點(diǎn)電壓調(diào)整電路，其特征在干，所述數(shù)字信號(hào)處理器通過ー驅(qū)動(dòng)光耦合器連接至所述IGBT的柵極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的電容中點(diǎn)電壓調(diào)整電路，其特征在于，所述電路包括 依次連接在所述上直流母線和下直流母線之間的第一電阻、第二電阻和第三電阻；以及 并聯(lián)在所述第二電容兩端、并依次連接的第四電阻、第五電阻和第六電阻； 所述數(shù)字信號(hào)處理器依次通過第一隔離光耦合器和第八電阻連接至所述第五電阻和第六電阻之間，該數(shù)字信號(hào)處理器還依次通過第二隔離光耦合器和第七電阻連接至所述第ニ電阻和第三電阻之間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電容中點(diǎn)電壓調(diào)整電路，用于調(diào)整串聯(lián)的第一電容和第二電容之間的電容中點(diǎn)電壓，所述第一電容和第二電容連接在直流-直流電壓變換器引出的上直流母線和下直流母線之間，所述電路包括并聯(lián)在所述第一電容兩端的自動(dòng)電壓調(diào)整模塊；以及數(shù)字信號(hào)處理器，其分別采樣所述第一電容兩端的上半部電容電壓和第二電容兩端的下半部電容電壓，并根據(jù)所述上半部電容電壓和下半部電容電壓，向所述自動(dòng)電壓調(diào)整模塊輸出控制脈沖。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、可靠且具有明顯價(jià)格競爭優(yōu)勢(shì)，可滿足系統(tǒng)輸出漏電流過大以及需要對(duì)直流側(cè)電容中點(diǎn)電壓進(jìn)行控制的場(chǎng)合所對(duì)應(yīng)的低成本需求。
文檔編號(hào)H02M7/48GK202550914SQ201220143320
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者賓宏, 崔?，F(xiàn) 申請(qǐng)人:三墾力達(dá)電氣(江陰)有限公司