[实用新型]采用SPVWM技术的新型EPS应急电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采用SPVWM技术的新型EPS应急电源。 

背景技术

SVPWM（空间矢量逆变技术）是近年发展的一种比较新颖的控制方法，是由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波，能够使输出电流波形尽 可能接近于理想的正弦波形。空间电压矢量PWM与传统的正弦PWM不同，它是从三相输出电压的整体效果出发，着眼于如何使电机获得理想圆形磁链轨迹。 SVPWM技术与SPWM相比较，绕组电流波形的谐波成分小，使得电机转矩脉动降低，旋转磁场更逼近圆形，而且使直流母线电压的利用率有了很大提高，且更易于实现数字化。 

SVPWM 的理论基础是平均值等效原理，即在一个开关周期内通过对基本电压矢量加以组合，使其平均值与给定电压矢量相等。在某个时刻，电压矢量旋转到某个区域中，可由组成这个区域的两个相邻的非零矢量和零矢量在时间上的不同组合来得到。两个矢量的作用时间在一个采样周期内分多次施加，从而控制各个电压矢量的作用时间，使电压空间矢量接近按圆轨迹旋转，通过逆变器的不同开关状态所产生的实际磁通去逼近理想磁通圆，并由两者的比较结果来决定逆变器的开关状态，从而形成PWM 波形。 

EPS消防应急电源，具有一定的先进性和适用性，它可以实现微机监控和处理，对消防应急照明卷帘门、消防电梯、水泵、排烟风机等消防设施实现自动控制。此类产品多为高层建筑、机场、电信 网络 机房、 医院 、重要场馆等工程采用。具有以下特点： 　　(1)电网有电时处于静态，无噪音，小于60dB，不需排烟、防震处理。 　　(2)自动切换，可实现无人值守。电网与EPS电源相互切换时间为0.1s-0.25s。 　　(3)带载能力强，EPS适合电感性、电容性及综合性负载的设备，如消防电梯、水泵、风机、应急照明等。 　　(4)使用可靠，在重要场合可以采用双机热备方式，确保事故和火灾情况下供电可靠，主机寿命可达20年以上，电池5年-10年以上。 　　(5)适应恶劣环境，可放置于地下室或配电室，可以紧应急负载使用场所就地设置，减少供电线路。 　　(6)对于某些功率较大的用电设施，如：消防水泵、风机，EPS可直接与电机相联变频启动后，再进入正常运行状态。 　　(7)应急备用时间，标准型为90min(有延时接口)。 

实用新型内容

本实用新型的主要目的是在EPS应急电源中采用空间矢量逆变技术和静态开关技术，由于EPS的负载多为风机，照明，电梯等电动设备，采用空间矢量逆变技术可以更好的控制EPS逆变输出的耐冲击性和可靠性，采用静态开关技术，确保EPS实现零切换，做到不间断供电，减小负载承受到的冲击，确保整个EPS系统安全可靠。 

本实用新型的技术方案是：所述的应急电源包括DSP电路、逆变驱动电路、IGBT、变压器、可控硅、静态开关电路，，由DSP主芯片发出逆变驱动信号，通过逆变驱动电路驱动IGBT导通，IGBT输出正弦脉冲波形，正弦脉冲经变压器滤波输出交流正弦波，同时DSP主芯片发出静态开关驱动信号，通过静态开关电路驱动可控硅导通，使交流正弦波通过可控硅输出至负载供电。 

所述的DSP电路包括TMS320F2812主芯片、TPS767D301电源芯片以及附属电路，TPS767D301芯片提供3.3V和1.8VDC电源供主芯片工作，主芯片采集信号，做出逻辑运算，发出驱动指令。 

所述的逆变驱动电路包括TLP250光耦、LM311放大器和TLP559光耦，所述的TLP250光耦做隔离，利用LM311放大器和TLP559光耦做短路保护反馈电路，在后端负载短路时保护IGBT，用交流电容和变压器做逆变输出滤波。 

所述的静态开关电路包括放大电路和反相器，分别驱动主路旁路和逆变，通过TIP102和TIP107做推挽输出，用1：1变压器做驱动信号隔离。并联阻容电路滤波，并通过大容量电容在直流母线滤波输出。 

本实用新型采用空间矢量逆变技术和静态开关技术，由于EPS的负载多为风机，照明，电梯等电动设备，采用空间矢量逆变技术可以更好的控制EPS逆变输出的耐冲击性和可靠性，采用静态开关技术，确保EPS实现零切换，做到不间断供电，减小负载承受到的冲击，确保整个EPS系统安全可靠。 

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图。 

图2是DSP电路原理图。 

图3是逆变驱动电路原理图。 

图4是静态开关电路原理图。 

具体实施方式