逆变设备的制作方法

1.本实用新型涉及逆变器领域，具体而言，涉及一种逆变设备。


背景技术：

2.在逆变器，不间断电源(ups)和变频器等涉及到逆变输出的电源产品中，由于开关器件、高频开关、元器件采样误差、控制算法、非线性器件和拓扑结构差等因素，在交流输出量中均不同程度存在直流分量问题。较大的直流分量会对感性负载，比如变压器，交流电机等的磁芯累积偏磁导致磁芯饱和，严重时甚至损坏负载，同时还会使得交流输出总谐波失真(thd)增大，改变交流正弦度等负面影响。
3.目前相关技术中，直流分量限制于使用分压电阻加运算放大器的方式进行采样，电阻精度会使得差分电路上的电阻不均衡，再加上共模干扰的影响，导致逆变直流分量的采样往往存在误差。
4.针对相关技术中逆变直流分量精度低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种逆变设备，以解决相关技术中逆变直流分量精度低的问题。
6.为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种逆变设备。该设备包括：采样模块，用于对交流电进行分压和滤波处理，得到第一逆变直流分量，其中，交流电由逆变设备对直流电进行逆变得到；放大模块，用于对第一逆变直流分量进行放大，得到第二逆变直流分量；第一校准处理模块，用于对第二逆变直流分量进行校准处理，得到第三逆变直流分量。
7.进一步地，所述逆变设备还包括：过滤模块，用于对第三逆变直流分量进行滤波，得到第四逆变直流分量。
8.进一步地，所述逆变设备还包括：第二校准处理模块，用于对所述第四逆变直流分量进行校准处理，得到目标逆变直流分量。
9.进一步地，所述采样模块还包括：至少一个第一电阻、至少一个第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容和第三电容，其中，所述第一电阻串联连接，所述第二电阻串联连接，所述第二电容和所述第三电阻并联连接，所述第三电容和所述第四电阻并联连接；其中，所述交流电的输入端与串联后的第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第二电容的第一端和第三电阻的第一端连接，所述第二电容的第一端和所述第一电容的第一端连接，所述交流电的输入端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一电容的第二端连接，所述第三电容的第一端和所述第四电阻的第一端连接，所述第三电容的第一端和所述第一电容的第二端连接，所述第二电容的第二端和地连接，所述第三电容的第二端和地连接，所述第三电阻的第二端和地连接，所述第四电阻的第二端和地连接。
10.进一步地，所述采样模块中的所述第三电阻和所述第四电阻均为千分级别的精密电阻。
11.进一步地，所述过滤模块包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻，第四电容，第五电容；其中，所述第三逆变直流分量的输入端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端与所述第四电容的第一端连接，所述第四电容的第一端和所述第五电容的第一端连接，所述第三逆变直流分量的输入端与所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端与所述第八电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端与所述第四电容的第二端连接，所述第四电容的第二端和第五电容的第二端连接。
12.进一步地，所述第二校准处理模块包括：读取设备；上位机；处理设备；其中，所述读取设备的第一端与所述第四逆变直流分量的输入端连接，所述读取设备的第二端与所述上位机的第一端连接，所述上位机的第二端与所述处理设备的第一端连接。
13.进一步地，所述第一校准处理模块包括：数字信号处理子模块，用于对所述第二逆变直流分量进行校准处理，得到第三逆变直流分量。
14.通过本实用新型，采用以下模块：采样模块，用于对交流电进行分压和滤波处理，得到第一逆变直流分量，其中，交流电由逆变设备对直流电进行逆变得到；放大模块，用于对第一逆变直流分量进行放大，得到第二逆变直流分量；第一校准处理模块，用于对第二逆变直流分量进行校准处理，得到第三逆变直流分量，解决了相关技术中逆变直流分量精度低的问题。通过采样模块对交流电进行分压和滤波处理，提升得到第一逆变直流分量的准确性，然后再对第一逆变直流分量进行放大和校准，最后得到第三逆变直流分量，从而可以提升逆变直流分量采样的准确性，进而达到了提高逆变设备输出的逆变直流分量的精度的效果。
附图说明
15.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
16.图1是根据本实用新型实施例提供的逆变设备的示意图；
17.图2是本实用新型实施例中的放大模块的电路图；
18.图3是本实用新型实施例中的采样模块的电路图；
19.图4是本实用新型实施例中的逆变直流分量过滤与校准电路的示意图。
具体实施方式
20.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应
当属于本实用新型保护的范围。
22.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
23.根据本实用新型的实施例，提供了一种逆变设备。
24.图1是根据本实用新型实施例的逆变设备的示意图。如图1所示，该逆变设备包括：采样模块10、放大模块20和第一校准处理模块30。
25.具体地，采样模块10，用于对交流电进行分压和滤波处理，得到第一逆变直流分量，其中，交流电由逆变设备对直流电进行逆变得到。
26.在对逆变直流分量进行采样时，可以利用分压电阻和rc低通滤波器对交流电进行分压和滤波处理，得到第一逆变直流分量。
27.放大模块20，用于对第一逆变直流分量进行放大，得到第二逆变直流分量。
28.由于对交流电进行分压和滤波处理之后，得到的第一逆变直流分量值在mv级，而且放大电路需要较大的放大增益，所以放大电路中的反馈电阻阻值会较大，一般是mω级。如图2所示，较大阻值的反馈电阻(r14)与放大模块输入端的分压电阻(r12)会形成较高的共模电压，因此可以利用采样电路中的l和n对地的rc滤波器来减小共模干扰，从而确保放大模块的输入电压为实际采样到的逆变直流分量值。
29.另外，结合图2和图3，根据虚短、虚断原则，可以得到图2电路差分信号的直流增益为：
30.第一校准处理模块30，用于对第二逆变直流分量进行校准处理，得到第三逆变直流分量。
31.例如，在对第二逆变直流分量进行校准处理时，可以采用数字信号处理子模块(dsp)对放大模块20输出的逆变直流分量值做校准处理。
32.综上，本实用新型实施例提供的逆变设备，通过采样模块10对交流电进行分压和滤波处理，得到第一逆变直流分量，其中，交流电由逆变设备对直流电进行逆变得到；放大模块20对第一逆变直流分量进行放大，得到第二逆变直流分量；第一校准处理模块30对第二逆变直流分量进行校准处理，得到第三逆变直流分量，解决了相关技术中逆变直流分量精度低的问题。通过采样模块对交流电进行分压和滤波处理，提升得到第一逆变直流分量的准确性，然后再对第一逆变直流分量进行放大和校准，最后得到第三逆变直流分量，从而可以提升逆变直流分量采样的准确性，进而达到了提高逆变设备输出的逆变直流分量的精度的效果。
33.可选地，在本实用新型实施例提供的逆变设备中，该设备还包括：过滤模块，用于对第三逆变直流分量进行滤波，得到第四逆变直流分量。
34.上述的过滤模块可以为rc低通滤波器，通过rc低通滤波器对第三逆变直流分量进行滤波处理，得到第四逆变直流分量，从而可以提升第四逆变直流分量采样的准确性。
35.可选地，在本实用新型实施例提供的逆变设备中，该设备还包括：第二校准处理模块，用于对第四逆变直流分量进行校准处理，得到目标逆变直流分量。
36.通过第二校准处理模块对第四逆变直流分量进行校准处理得到目标逆变直流分量。该目标逆变直流分量即可以为最终输出的逆变直流分量，因此提升了输出的逆变直流分量的精度。
37.可选地，在本实用新型实施例提供的逆变设备中，采样模块10还包括：至少一个第一电阻、至少一个第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容和第三电容，其中，第一电阻串联连接，第二电阻串联连接，第二电容和第三电阻并联连接，第三电容和第四电阻并联连接；其中，交流电的输入端与串联后的第一电阻的第一端连接，第一电阻的第二端与第一电容的第一端连接，第二电容的第一端和第三电阻的第一端连接，第二电容的第一端和第一电容的第一端连接，交流电的输入端与第二电阻的第一端连接，第二电阻的第二端与第一电容的第二端连接，第三电容的第一端和第四电阻的第一端连接，第三电容的第一端和第一电容的第二端连接，第二电容的第二端和地连接，第三电容的第二端和地连接，第三电阻的第二端和地连接，第四电阻的第二端和地连接。
38.上述的采样模块的连接方式可以如图3所示。其中，直流分量的采样电路分压电阻(第一电阻r1和第二电阻r2)在分压的同时还和第一电容c1组成了rc低通滤波器，在rc滤波器后l和n分别加一个对地的rc(第二电容c2和第三电阻r3，第三电容c3和第四电阻r4)滤波器。
39.通过上述的方案，可以减小交流的l(inv)和n线之间夹杂的共模干扰，从而使采样到的逆变直流分量值更加准确。
40.可选地，在本实用新型实施例提供的逆变设备中，采样模块中的第三电阻和第四电阻均为千分级别的精密电阻。
41.如图3所示，两个rc滤波电路(由第二电容c2和第三电阻r3，第三电容c3和第四电阻r4组成)，第三电阻r3和第四电阻r4可以采用千分级别的精密电阻，从而提升共模滤波的效果。
42.可选地，在本实用新型实施例提供的逆变设备中，过滤模块包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻，第四电容，第五电容；其中，第三逆变直流分量的输入端与第五电阻的第一端连接，第五电阻的第二端与第七电阻的第一端连接，第七电阻的第二端与第四电容的第一端连接，第四电容的第一端和第五电容的第一端连接，第三逆变直流分量的输入端与第六电阻的第一端连接，第六电阻的第二端与第八电阻的第一端连接，第八电阻的第二端与第四电容的第二端连接，第四电容的第二端和第五电容的第二端连接。
43.另外，第二校准处理模块还包括：读取设备；上位机；处理设备；其中，读取设备的第一端与第四逆变直流分量的输入端连接，读取设备的第二端与上位机的第一端连接，上位机的第二端与处理设备的第一端连接。
44.上述的过滤模块和第二校准处理模块的连接方式可以如图4所示。在逆变设备的l和n输出端加上一个如图4中所示的逆变直流分量滤波装置，此装置可以是一个rc低通滤波器。且此装置采样到的是实际的逆变设备输出的直流分量，也就是会加到负载上的实际的逆变直流分量值。
45.另外，在lout和n的逆变直流分量滤波装置后加上一个如图4中所示的第二校准处
理模块。即在lout和n的逆变直流分量滤波装置后的输出端连接读取设备。此处的读取设备可以为台式万用表。然后将读取设备读取的逆变直流分量值通过rs232通信方式发送给上位机，并由上位机向逆变电源产品的处理设备发送校准指令。此处的处理设备也可以为dsp数字信号处理设备。最后对逆变产品的逆变直流分量值做校准处理。对逆变直流分量值进行一次校准处理后会再次读取校准后的逆变直流分量值，如果一次循环校准后的逆变直流分量值仍然超出预期范围，则继续循环校准，直到校准后的逆变直流分量满足目标范围。
46.例如，在逆变电源产品中，通过上述方案，可以将逆变直流分量校准到
±
50mv范围以内，dsp数字信号处理软件对逆变直流分量的校准过程可以为：(1)逆变直流分量环实现方式如下：error＝ref-ildcloop_piout-vinvdc_adc；(2)如果逆变直流分量能正确的采样，控制稳定后vinvdc_adc约等于0，则上述公式为：error＝0-ildcloop_piout
–
0；(3)但由于逆变直流分量采样无法准确采样，通过校准方式给直流分量环添加偏置offset来实现，此时上述公式为：error＝offset-ildcloop_piout-vinvdc_adc；(4)如果电感电流直流分量计算出的控制量与(offset-vinvdc_adc)接近，那么此时逆变直流分量控制环失效(误差在
±
50mv范围内不再控制)。例如，error＝-145-(-242)-82＝15《41，因此满足了将逆变直流分量校准到
±
50mv范围以内的要求。
47.另外，通常，通过上述方案对交流逆变输出产品校准一到两次即可将逆变直流分量控制到要求的范围内。
48.以上仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。