[发明专利]一种晶闸管整流器驱动波形的产生方法及其驱动电路

说明书

技术领域

本发明属于电子电路控制领域，特别涉及一种晶闸管整流器驱动波形的产生方法及其驱动电路。

背景技术

在工业生产中，晶闸管整流器广泛应用于交流调速软启动系统，尤其是大功率应用场合中，其性能直接影响系统的运行指标。而驱动信号产生电路是三相晶闸管电路的核心控制部分，传统的晶闸管整流或逆变系统采用的模拟脉冲触发器使用多个的模拟器件，器件参数较为分散，不仅调试和使用不便，而且产生的脉冲对称性差，同时模拟信号直接控制芯片的管脚，因此不能使用中断工作方式，因为中断会打断模拟发波程序导致发波失效，限制了控制芯片的资源不能得到有效利用。因此，现有的晶闸管整流器的驱动信号开始转向PWM控制信号，通过一个同步信号，利用DSP芯片产生的PWM控制信号能够直接跟随电网电压的相位，产生精确的驱动信号，从而驱动晶闸管的工作。

在实际的PWM驱动电路工作的过程中，DSP判断参考波形的过零点产生中断的时间会滞后于参考波形的实际过零点时间，因此实际中断发波时间与交流正弦波电压的过零点时间存在延时误差，虽然该延时误差很小，但还是会影响整个电路系统的工作稳定性。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中PWM波形与参考正弦波的不能同步，实际中断发波时间与交流正弦波电压的过零点时间存在延时误差的技术问题，提供一种晶闸管整流器驱动波形的产生方法，实现PWM波形的高精度发波。

本发明的实施例提供一种晶闸管整流器驱动波形的产生方法，包括以下步骤，

采集电网电压信号，利用锁相环跟随所述电网电压并输出与所述电网电压同向的正弦信号；

根据所述正弦信号计算得到对应晶闸管驱动桥臂的参考波形；

计算所述参考波形实际过零点时间与对应的PWM中断时间的时间差；

根据所述时间差，调整PWM中断时间，使PWM控制波与所述参考波形同步；

根据所述PWM控制波输出双窄脉冲驱动波控制对应晶闸管驱动桥臂上的上下晶闸管的工作。

进一步地，所述采集电网电压信号，利用锁相环跟随所述电网电压并输出与所述电网电压同向的正弦信号的步骤具体包括：

采集线电压Uab，利用锁相环跟随线电压Uab，锁相环输出与所述线电压同向的正弦信号sinθ。

进一步地，根据所述正弦信号计算得到对应晶闸管驱动桥臂的参考波形的步骤具体包括：根据所述正弦信号sinθ，得到晶闸管驱动桥臂A的参考波形U′_a＝sin(θ-60)，晶闸管驱动桥臂B的参考波形U′_b＝sin(θ-180)，晶闸管驱动桥臂C的参考波形U′_c＝sin(θ-300)。

进一步地，计算所述参考波形实际过零点时间与对应的PWM中断时间的时间差的步骤具体包括：

计算发现参考波形过零时刻与真实参考波形过零时刻的相位差Δθ；

根据所述参考波形的周期DPTR计算Δθ所对应的时间差

进一步地，根据所述时间差，调整PWM中断时间，使PWM控制波与所述参考波形同步的步骤具体包括：

计算所述参考波形真实过零点所对应的PWM计数器值NzeroNzero＝ΔN+Nr，其中Nr是中断产生时刻与发现过零时刻之间的计数值；

根据Nzero调整所述PWM计数器使输出的PWM控制波与所述参考波形相位同步。

进一步地，根据所述PWM控制波输出双窄脉冲驱动波控制对应晶闸管驱动桥臂上的上下晶闸管的工作的步骤具体包括：

当PWM控制波在上升沿时，其波形的幅值与预设A值相等时，对应晶闸管驱动桥臂上其中一个晶闸管的驱动信号置高，当幅值到达最大振幅时对应的驱动信号清零；

当PWM控制波在下降沿时，其波形的幅值与预设B值相等时，对应晶闸管驱动桥臂上另一个晶闸管的驱动信号置高，当幅值为零时，控制对应的驱动信号清零；

其中，所述PWM控制波的最大振幅等于A值与B值之和，所述两个驱动信号相差180°。

进一步地，所述PWM控制波为三角波。

本发明的实施例还提供一种晶闸管整流器驱动电路，所述晶闸管整流器包括晶闸管驱动桥臂，所述驱动电路包括，

交流信号采集模块，用于采集电网电压；

同步信号采集模块，用于采集根据电网电压得到的对应晶闸管驱动桥臂的同步参考波形；

DSP模块，用于根据所述同步参考波形的周期时间、过零点时间及PWM中断时间调整其内设的PWM计数器，使输出的PWM控制波与所述参考波形同步；