一種基于pic芯片的三相逆變電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種利用PIC芯片來實現(xiàn)組合式三相逆變電路，特別是在適用在大功率離網(wǎng)光伏系統(tǒng)中的三相光伏逆變方案中。
【背景技術(shù)】
[0002]為了解決能源邊遠(yuǎn)地區(qū)、貧困地區(qū)的用電問題，近年來，全球都在發(fā)展光伏發(fā)電。隨著儲能技術(shù)的發(fā)展，光伏離網(wǎng)系統(tǒng)越來越成為新建光伏系統(tǒng)的首選。
[0003]光伏離網(wǎng)系統(tǒng)中核心部件為光伏逆變器，用將光伏組件發(fā)出來存儲在蓄電池中的直流電能逆變成交流電源，供普通居民使用。在大中型地面光伏離網(wǎng)電站項目中，考慮到三相用電負(fù)載及輸配電的經(jīng)濟性，均采用了三相四線(3個火線，I個零線)的配電方式。
[0004]對于光伏三相四線的用電模式，目前市場常用的逆變方式有:
[0005]1.如圖1所示，用CPU單元產(chǎn)生3路互補的SVPffM脈沖電路，通過三相驅(qū)動電路后，直接加到一個三相變壓器上，濾波后產(chǎn)生3相交流電。此方案的缺點是抗不平衡負(fù)載能力差，三相負(fù)載不平衡，易造成三相輸出電壓偏差比較大，并容易在直流側(cè)形成直流環(huán)流，易引起工頻變壓器飽和。
[0006]2.如圖2所示，用模擬電路產(chǎn)生三相正弦驅(qū)動信號，此方案先產(chǎn)生三相正弦波信號，然后再用模擬比較電路產(chǎn)生、調(diào)整SPffM脈沖。此方案的缺點是主控板體積龐大，模擬電路受環(huán)境溫度、濕度變換而影響電路輸出性能，三相相位很難均衡(完全相差120度)，對三相用電設(shè)備易造成損壞。
[0007]如何用最簡潔的電路，實現(xiàn)用三個相位差為120度的獨立單相逆變器組合成一個三相逆變器，是當(dāng)前所有廠家都面臨的難題。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:為克服上述問題，提供一種利用PIC芯片來實現(xiàn)組合式三相逆變電路。
[0009]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種基于PIC芯片的三相逆變電路，包括PIC芯片，所述PIC芯片分別連接有A相驅(qū)動電路、B相驅(qū)動電路和C相驅(qū)動電路，所述A相驅(qū)動電路、B相驅(qū)動電路和C相驅(qū)動電路分別通過A相工頻變壓電路、B相工頻變壓電路和C相工頻變壓電路連接到負(fù)載，所述A相工頻變壓電路、B相工頻變壓電路和C相工頻變壓電路的輸出端還分別通過A相反饋電路、B相反饋電路和C相反饋電路連接到PIC芯片上。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述A相驅(qū)動電路包括2組4路驅(qū)動電源電壓產(chǎn)生電路，所述2組驅(qū)動電源電壓產(chǎn)生電路分別連接有光藕隔離驅(qū)動電路，所述2組驅(qū)動電源電壓產(chǎn)生電路連接到IGBT功率電路。
[0012]優(yōu)選地，所述B相驅(qū)動電路和C相驅(qū)動電路的設(shè)置與A相驅(qū)動電路的設(shè)置相同。
[0013]優(yōu)選地，所述A相工頻變壓電路包括依次與所述A相驅(qū)動電路連接的濾波電感和工頻變壓器。
[0014]優(yōu)選地，所述B相變壓電路和C相工頻變壓電路的設(shè)置與所述A相工頻變壓電路相同。
[0015]優(yōu)選地，所述A相反饋電路包括依次連接的交流隔離取樣變壓器、交流輸出電流取樣電路和電路信號變換電路。
[0016]優(yōu)選地，所述B相反饋電路和C相反饋電路的設(shè)置與所述A相反饋電路的設(shè)置相同。
[0017]本實用新型的有益效果是:本實用新型用三個相位差為120度的獨立單相逆變器組合成一個三相逆變器。用MICROCHIP的dsPIC芯片，產(chǎn)生3組相差120度的全橋逆變脈沖，去驅(qū)動IGBT功率電路，通過工頻變壓電路來實現(xiàn)三相逆變輸出。本新型電路三相逆變每相可以獨立調(diào)整，可以抗100%不平衡負(fù)載。并因是由一個微處理器產(chǎn)生的不同相序的脈沖，不受任何外界環(huán)境影響，確保了三相輸出相位完全相差120度，保證了三相的對稱性。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0019]圖1是一個現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖2是另一個現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖3是本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0022]圖4是本實用新型所述A相驅(qū)動電路的電路圖；
[0023]圖5是本實用新型所述IGBT功率電路的電路圖
[0024]圖6是本實用新型所述A相工頻變壓電路的電路圖；
[0025]圖7是本實用新型所述A相反饋電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0026]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0027]實施例1
[0028]如圖3所示的本實用新型所述一種基于PIC芯片的三相逆變電路，包括PIC芯片，所述PIC芯片為現(xiàn)有PIC芯片，在最優(yōu)選的實施方式中，采用dsPIC芯片，具體為dsPIC30或dsPIC33系列芯片，所述PIC芯片分別連接有A相驅(qū)動電路、B相驅(qū)動電路和C相驅(qū)動電路，所述A相驅(qū)動電路、B相驅(qū)動電路和C相驅(qū)動電路分別通過A相工頻變壓電路、B相工頻變壓電路和C相工頻變壓電路連接到負(fù)載，所述A相工頻變壓電路、B相工頻變壓電路和C相工頻變壓電路的輸出端還分別通過A相反饋電路、B相反饋電路和C相反饋電路連接到PIC芯片上。
[0029]在優(yōu)選的實施方式中，如圖4所示，所述A相驅(qū)動電路包括2組4路驅(qū)動電源電壓產(chǎn)生電路，其中第一組所述驅(qū)動電源電壓產(chǎn)生電路包所述2組驅(qū)動電源電壓產(chǎn)生電路分別連接有光藕隔離驅(qū)動電路，所述2組驅(qū)動電源電壓產(chǎn)生電路連接到IGBT功率電路，如圖5所示；
[0030]本新型利用PIC芯片來實現(xiàn)組合式三相逆變器的實現(xiàn)方式，即用三個相位差為120度的獨立單相逆變器組合成一個三相逆變器。用MICROCHIP的dsPIC芯片，分別產(chǎn)生A、B、C三相3組相差120度的全橋逆變脈沖，去驅(qū)動IGBT功率電路，通過工頻變壓電路來實現(xiàn)三相逆變輸出。本新型電路三相逆變每相可以獨立調(diào)整，可以抗100%不平衡負(fù)載。并因是由一個微處理器產(chǎn)生的不同相序的脈沖，不受任何外界環(huán)境影響，確保了三相輸出相位完全相差120度，保證了三相的對稱性。
[0031 ] 在優(yōu)選的實施方式中，所述B相驅(qū)動電路和C相驅(qū)動電路的設(shè)置與A相驅(qū)動電路的設(shè)置相同。
[0032]在優(yōu)選的實施方式中，所述A相工頻變壓電路包括依次與所述A相驅(qū)動電路連接的濾波電感和工頻變壓器，其具體電路如圖6所示，包括濾波電感LI和工頻變壓器TA、TB和TC。
[0033]在優(yōu)選的實施方式中，所述B相變壓電路和C相工頻變壓電路的設(shè)置與所述A相工頻變壓電路相同。
[0034]在優(yōu)選的實施方式中，所述A相反饋電路包括依次連接的交流隔離取樣變壓器、交流輸出電流取樣電路和電路信號變換電路，其具體電路如圖7所示。
[0035]在優(yōu)選的實施方式中，所述B相反饋電路和C相反饋電路的設(shè)置與所述A相反饋電路的設(shè)置相同。
[0036]本新型具體實施原理如下:
[0037]所述PIC芯片產(chǎn)生6路三組的互補對稱SPffM驅(qū)動脈沖，并根據(jù)反饋的信號值來調(diào)整驅(qū)動脈沖的占空比。
[0038]所述A相驅(qū)動電路、B相驅(qū)動電路和C相驅(qū)動電路對所述PIC芯片輸出的SPffM脈沖，進(jìn)行信號電平變換，并驅(qū)動IGBT功率電路，輸出高功率的SPffM電壓波形。
[0039]所述A相工頻變壓電路、B相工頻變壓電路和C相工頻變壓電路將驅(qū)動電路輸出的功率SPffM脈沖進(jìn)行濾波、變壓，輸出純凈的工頻交流電壓供應(yīng)給負(fù)載。
[0040]所述A相反饋電路、B相反饋電路和C相反饋電路將輸出交流電壓、電流的值隔離取樣后，回送到所述PIC芯片中，用來做交流穩(wěn)壓、功率保護作用。
[0041]以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于PIC芯片的三相逆變電路，包括PIC芯片，其特征在于，所述PIC芯片分別連接有A相驅(qū)動電路、B相驅(qū)動電路和C相驅(qū)動電路，所述A相驅(qū)動電路、B相驅(qū)動電路和C相驅(qū)動電路分別通過A相工頻變壓電路、B相工頻變壓電路和C相工頻變壓電路連接到負(fù)載，所述A相工頻變壓電路、B相工頻變壓電路和C相工頻變壓電路的輸出端還分別通過A相反饋電路、B相反饋電路和C相反饋電路連接到PIC芯片上。2.如權(quán)利要求1所述的基于PIC芯片的三相逆變電路，其特征在于，所述A相驅(qū)動電路包括2組4路驅(qū)動電源電壓產(chǎn)生電路，所述2組驅(qū)動電源電壓產(chǎn)生電路分別連接有光藕隔離驅(qū)動電路，所述2組驅(qū)動電源電壓產(chǎn)生電路連接到IGBT功率電路。3.如權(quán)利要求2所述的基于PIC芯片的三相逆變電路，其特征在于，所述B相驅(qū)動電路和C相驅(qū)動電路的設(shè)置與A相驅(qū)動電路的設(shè)置相同。4.如權(quán)利要求1所述的基于PIC芯片的三相逆變電路，其特征在于，所述A相工頻變壓電路包括依次與所述A相驅(qū)動電路連接的濾波電感和工頻變壓器。5.如權(quán)利要求4所述的基于PIC芯片的三相逆變電路，其特征在于，所述B相變壓電路和C相工頻變壓電路的設(shè)置與所述A相工頻變壓電路相同。6.如權(quán)利要求1所述的基于PIC芯片的三相逆變電路，其特征在于，所述A相反饋電路包括依次連接的交流隔離取樣變壓器、交流輸出電流取樣電路和電路信號變換電路。7.如權(quán)利要求6所述的基于PIC芯片的三相逆變電路，其特征在于，所述B相反饋電路和C相反饋電路的設(shè)置與所述A相反饋電路的設(shè)置相同。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于PIC芯片的三相逆變電路，PIC芯片分別連接有A相驅(qū)動電路、B相驅(qū)動電路和C相驅(qū)動電路，A相驅(qū)動電路、B相驅(qū)動電路和C相驅(qū)動電路分別通過A相工頻變壓電路、B相工頻變壓電路和C相工頻變壓電路連接到負(fù)載，A相工頻變壓電路、B相工頻變壓電路和C相工頻變壓電路的輸出端還分別通過A相反饋電路、B相反饋電路和C相反饋電路連接到PIC芯片上；本實用新型用三個相位差為120度的獨立單相逆變器組合成一個三相逆變器。本新型電路三相逆變每相可以獨立調(diào)整，可以抗100％不平衡負(fù)載。并因是由一個微處理器產(chǎn)生的不同相序的脈沖，不受任何外界環(huán)境影響，確保三相輸出相位完全相差120度，保證了三相對稱性。
【IPC分類】H02M7/5395, H02M7/5387
【公開號】CN204928614
【申請?zhí)枴緾N201520565770
【發(fā)明人】張強勝, 張可欣
【申請人】蘇州大禾能源技術(shù)有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年7月30日