[实用新型]一种改进的实用型载波发生电路

说明书

本实用新型提供了一种改进的实用型载波发生电路，包括：方波发生单元、信号隔直单元、积分单元以及载波反相单元；所述方波发生单元输出端连接信号隔直单元；所述信号隔直单元输出端连接积分单元；所述积分单元的输出端连接载波反相单元。本实用新型通过选取新型高压摆率、输出电压范围宽的运算放大器，结合前级电路的改进，从而可以灵活实现与调制波幅值相匹配的载波，而不再需要对调制波进行限幅，从而简化电路，外围器件大幅减少，提高系统的可靠性，具有频率连续可调、幅值连续可调、调节方便快捷、应用范围广的优势。

技术领域

本实用新型涉及电力电子控制技术领域，特别是一种改进的实用型载波发生电路。

背景技术

PWM调制技术是电力电子应用的基础，SPWM控制是交流变频控制应用最广泛的控制方案。

SPWM控制具体又分为三种，分别是单极性SPWM控制技术、双极性SPWM控制技术、单极性倍频SPWM控制技术。对于单极性脉宽调制，如果在正弦调制波的半个周期内，三角载波只在正或负的一种极性范围内变化，所得到的SPWM波也只处于一个极性的范围内；对于双极性脉宽调制，如果在正弦调制波半个周期内，三角载波在正负极性之间连续变化，则SPWM波也是在正负之间变化；对于单极性倍频调制，也称为单相三阶SPWM，为得到单极性倍频SPWM波形，采用“相位参差”法比较简单，可以使用两个相位相反而幅值相等的三角波与同一个正弦调制波相比较，即直接得到单极性倍频SPWM波形。

单极性倍频调制方式的特点是输出SPWM波的脉动频率是单极性的两倍，而开关频率与单极性调制是不变的，因此单极性倍频调制具备单极性调制的开关损耗和双极性的谐波频率，输出波形质量较好，其性能优于其他两种调制方式，因此单极性倍频调制得到最广泛的应用。单极性倍频调制方式采用调制波与载波叠加的原理，调制波一般是正弦波，载波可以是锯齿波或三角波，由于三角波具有更够的控制灵敏度，故更受青睐。

目前电源的载波是通过CPU控制使用计数器实现分频，产生方波之后进行几分而产生三角波，容易受到CPU控制软件，计数器稳定性等因素影响而导致使用不方便，尤其对于载波试验影响最大，存在载波由软件控制、修改不方便、频率输出不连续、输出幅值不受控等缺陷，由于载波幅值低于调制载波幅值，为避免控制出现异常，需要对调制波进行限幅，使之低于或持平载波幅值。

图1为现有技术中载波发生电路图，载波频率由数字分频器IC3产生，同时需要CPU提前设置分频系数，基频受晶振Y1影响，由此决定载波频率受软硬件等多因素影响，造成修改不方便、频率输出不连续的问题；当频率发生变化，积分环节的随机性造成载波的输出幅值的变化，从而现场幅值不可控，如果重新计算积分参数，受R、C的取值限值，因为不能削顶，载波幅值经常低于运放最大输出范围。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种改进的实用型载波发生电路，旨在解决现有技术中载波频率受多因素影响存在修改不方便、频率输出不连续的问题，实现与调制波幅值相匹配的载波，而不需对调制波进行限幅。

为达到上述技术目的，本实用新型提供了一种改进的实用型载波发生电路，所述电路包括：

方波发生单元、信号隔直单元、积分单元以及载波反相单元；

所述方波发生单元输出端连接信号隔直单元，通过信号隔直单元滤除方波信号中的直流分量；所述信号隔直单元输出端连接积分单元，通过积分单元将方波信号转换为三角波；所述积分单元的输出端连接载波反相单元，通过载波反相单元输出载波波形。

优选地，所述方波发生单元为运算放大器IC100A及其外围器件组成的方波振荡电路，其电路结构为：