[实用新型]数字化逆变器

说明书

技术领域

本实用新型属于逆变器技术领域，具体地说，是涉及一种应用于应急电源系统中的逆变电路的改进。

背景技术

应急电源系统EPS(Emergency Power Supply)在消防、救险等领域被广泛应用，作为其核心部分的逆变器目前普遍采用变频器实现，由此存在以下不足：1、由于变频器为开环输出，没有电压反馈，因此无法确保应急电源系统输出电压的稳定，从而难以承担为供电要求较高的负载提供交流供电的任务，这样就限制了应急电源系统的应用领域；2、不能与市电同步，从而不能在市电和逆变之间进行快速切换；3、应急电源系统在工作时是通过其内部的蓄电池组进行供电的，蓄电池组输出的是直流电压，而变频器需要交流输入，这使得应急电源系统中的接线变得相当麻烦，成本较高；4、在应急电源系统中采用变频器作为逆变器，其参数设置比较麻烦，严重影响了开发效率，并且系统运行的稳定性也得不到保障。

基于以上原因，如何设计一款适用于应急电源系统的专用逆变器，以替代现有的变频器，进而克服以上缺陷，是本实用新型所要解决的主要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全新的逆变器电路，以解决现有采用变频器设计逆变电路所带来的输出电压不稳定、接线复杂、成本高的问题，从而确保了应急电源系统输出电压的稳定，提高了系统运行的可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种数字化逆变器，包括由IGBT管组成的逆变桥，其输入端连接直流母线，通断控制端连接一处理器的脉冲信号输出端，在所述处理器的控制作用下将直流母线上的直流电压逆变生成交流电压输出，进而经升压滤波电路连接交流电源输出端，并通过信号检测及电平转换电路反馈输出信号至所述的处理器。

其中，所述直流母线上的电压由蓄电池组提供，所述蓄电池组的输入端通过整流滤波电路连接交流电源输入端，蓄电池组的直流电压输出端连接所述的直流母线。

进一步的，在所述逆变器中包含有一系统电源模块，其输入端连接所述直流母线，将接收到的直流高压转换成多种电位的直流低压输出，为逆变器中的功能电路提供工作所需的直流电源。

为了提高所述处理器输出脉冲信号的驱动能力，在本实用新型中，所述处理器的脉冲信号输出端通过光耦隔离驱动电路连接所述逆变桥的通断控制端。其中，在所述光耦隔离驱动电路中包含有比较器、开关电路和与所述开关电路相连接的光耦；所述比较器的其中一路输入端连接处理器的脉冲信号输出端，另一路输入端连接参考电压，输出端连接所述开关电路的控制端；通过改变所述开关电路的通断状态以控制所述光耦的通断，进而通过所述光耦的输出端向逆变桥的通断控制端输出脉冲信号。

为了对应急电源电路进行保护，在所述应急电源中还包含有直流母线过流检测单元、输出短路检测单元和/或逆变器温度过高检测单元，其检测信号输出端连接一可编程逻辑器件的输入端，通过所述可编程逻辑器件生成保护信号输出至所述的处理器，以封锁处理器的脉冲信号输出端的输出，进而在应急电源出现过流、短路或者温度过高等故障时控制逆变器单元停止工作，以避免对应急电源自身和外部负载造成损坏。

又进一步的，在所述信号检测及电平转换电路中包含有交流电压信号检测及电平转换单元，其输入端连接所述的交流电源输出端，对其输出的交流电压进行采样，并通过电平转换电路将双极性信号转换为单极性信号输出至所述处理器的其中一路模数转换输入端。处理器根据接收到的检测信号以调整其输出脉冲信号的占空比，以确保逆变器单元输出电压的稳定。

另外，在所述信号检测及电平转换电路中还包含有直流电压信号检测及电平转换单元，其输入端连接所述系统电源模块的其中一路直流电源输出端，经降压变换后输出至所述处理器的另一路模数转换输入端。

再进一步的，在所述信号检测及电平转换电路中还包含有电流信号检测及电平转换单元，其中，在电流信号检测单元中包含有电流传感器，对所述交流电源输入端输入的电流、交流电源输出端输出的电流或蓄电池组的充/放电电流进行采集，进行电流-电压转换后，经电平转换电路输出至所述处理器的模数转换输入端。

优选的，所述处理器优选采用DSP数字信号处理器实现。