[发明专利]数码发电机逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及数码发电机逆变器技术领域，尤其是一种用于控制发电机输出成为正弦波电压并能对输出波形进行矫正的数码发电机逆变器。

背景技术

近年来，移动电源装置，比如由通用汽油机驱动的交流发电机，大量使用逆变器。发电机逆变器的实现方法分为两种，逆变和变频，目前大都采用“交直交”电路结构，交-直-交的工作原理是：先通过整流器将发电机发出的三相交流电变换成直流电，再通过逆变器将直流电转变成正弦交流电输出。由于负载性质不同，输出会发生畸变，为了使输出波形稳定，尽量避免失真，发电机逆变器必须采用波形反馈控制，以对失真波形进行矫正。现有技术波形反馈控制通常采用如下两种方法：一、模拟电路反馈控制；二、32位微处理器或高速数字信号处理器DSP。上述两种控制方法都存在着一定的不足。

模拟电路反馈控制存在电路结构复杂、调试困难、温度漂移等问题，而32位微处理器或DSP方案，虽然可以解决模拟电路反馈控制存在的问题，但32位微处理器或DSP工作时外围电路要求复杂，对外界环境的抗干扰能力相对较弱，运行环境要求较高，并且用一只微处理器控制数码发电机组的逆变器功能软件相对复杂，容易出错。比如专利号为“ZL02141578.1”、名称为“逆变器装置”的中国发明专利就公开了这样的微处理器控制方法，逆变器经过可控整流使电压限定到一定值，由电压波形检测单元(反馈单元)对逆变器输出波形进行采样，反馈给32位微处理器，再由32位微处理器产生SPWM(正弦脉冲宽度调制)信号，对输出波形进行修正，然后经过H桥滤波产生正弦交流电输出。上述专利采用32位处理器实现波形反馈控制，同样存在运行环境要求较高、外围电路复杂的不足。同时因为控制多个对象，故软件也非常复杂，容易出现错误。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种在对输出波形进行矫正以确保输出波形失真度低的前提下运行环境要求低、电路结构简单、可靠性高的数码发电机逆变器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：数码发电机逆变器，包括可控整流电路、H桥驱动电路，发电机输出的交流电通过可控整流电路变为直流电，直流电再通过H桥驱动电路输出交流电，其特征在于：它还包括反馈变压器、具有A/D转换功能的单片机和带有正弦脉冲宽度调制发生器的信号发生芯片，反馈变压器和单片机构成反馈电路，可控整流由单片机控制完成，H桥驱动电路的输出端与反馈变压器的输入端连接，反馈变压器的输出端与单片机的A/D转换输入连接，单片机的数据接口和信号发生芯片连接，信号发生芯片根据SPWM发生算法和输出波形的误差，产生相应的脉冲宽度去控制H桥驱动电路，实现对波形的修正。

进一步地，所述信号发生芯片包括时钟发生模块、接口控制逻辑模块、地址译码模块、存储器、控制模块、D/A转换模块和SPWM发生模块，时钟发生模块产生整个芯片的工作时钟，存储器存放有若干互不相同的波形数据，接口控制逻辑模块具有与波形数据一一对应的地址输入端口，接口控制逻辑模块接受外部输入的地址信号并通过地址译码模块传送给存储器，存储器将与该地址输入对应的波形数据传输给控制模块，由控制模块对波形数据重新分配并按工作时钟时序传送给D/A转换模块和SPWM发生模块，在D/A转换模块引脚输出模拟信号波形，同时在SPWM发生模块的两个引脚分别输出正半周的SPWM信号波形和负半周的SPWM信号波形。

本发明的有益效果是：由于本发明采用信号发生芯片实现SPWM发生算法，输出波形的误差反馈全部数字化处理，响应速度快，达微秒级，同时由于信号发生芯片不需要外接存储器，对外部环境要求低，可以工作在恶劣的环境下，能使系统的复杂性大大降低，同时可靠性大为提高，测试表明使用本逆变器的波形失真度小于2％。

附图说明

图1—本发明的结构示意图；

图2—本发明信号发生芯片的结构示意图；

图3—本信号发生芯片一个实施例电路图；

图4—本信号发生芯片封装图；

图5—本发明信号发生芯片测试电路图；

图6—本发明具体应用电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。