用于逆变器的控制电路

文档序号：619125 发布日期：2021-05-07 浏览：5次 >En<

阅读说明：本技术 用于逆变器的控制电路 (Control circuit for inverter ) 是由涂鹏飞于 2019-11-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于逆变器中的控制电路,其包括：输入采集电路,其包括M个受检开关、多个电阻和M个信号检测输出端；优先级编码器,其包括分别与M个信号检测输出端耦接的M个编码输入端和N个编码输出端,所述优先级编码器为每个编码输入端分配有唯一的、对应的N位编码,所述编码输入端具有优先级,在优先级高的编码输入端为有效电平时,所述编码输出端输出该优先级高的编码输入端对应的N位编码；数字信号处理器,通过接收所述优先级编码器输出的N位编码得知所述受检开关的导通和/或关断状态。这样,释放了逆变器的数字信号处理器DSP的资源,节约逆变器的数字信号处理器DSP的IO接口。(The invention discloses a control circuit used in an inverter, which comprises: the input acquisition circuit comprises M detected switches, a plurality of resistors and M signal detection output ends; a priority encoder including M encoding inputs and N encoding outputs respectively coupled to the M signal detection outputs, the priority encoder assigning a unique, corresponding N-bit code to each encoding input, the encoding inputs having a priority, the encoding outputs outputting the N-bit codes corresponding to the encoding inputs having a high priority when the encoding inputs having the high priority are active; and the digital signal processor acquires the on and/or off state of the detected switch by receiving the N-bit codes output by the priority encoder. Therefore, the resources of the DSP of the inverter are released, and the IO interface of the DSP of the inverter is saved.)

用于逆变器的控制电路

【技术领域】

本发明涉及逆变器领域，尤其是涉及一种用于逆变器的控制电路。

【背景技术】

逆变器的开发需要符合一定的安全规范。其中有一项安全规范是这样的：针对所述逆变器的来自多个预定按钮的输入，要求该逆变器做出相应的响应。在现有技术中，为了符合这项安全规范，逆变器的数字处理器DSP直接接收这些预定按钮的输入，这样需要在数字处理器DSP内部集成多个模数转换器，逻辑复杂，并且浪费DSP的资源以及I/O(输入/输出)接口。

因此，有必要提供一种新的改进方案来克服上述问题。

【

发明内容

】

本发明要解决的技术问题在于提供一种用于逆变器的控制电路，其逻辑简单，成本低、释放了逆变器的数字信号处理器DSP的资源，节约逆变器的数字信号处理器DSP的IO接口。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供一种用于逆变器中的控制电路，其包括：输入采集电路，其包括M个受检开关、多个电阻和M个信号检测输出端，其中一个信号检测输出端上的信号能够反应对应的一个受检开关是否导通；优先级编码器，其包括分别与M个信号检测输出端耦接的M个编码输入端和N个编码输出端，其中M大于N，M、N均为大于等于1的正整数，所述优先级编码器为每个编码输入端分配有唯一的、对应的N位编码，所述编码输入端具有优先级，在优先级高的编码输入端为有效电平时，所述编码输出端输出该优先级高的编码输入端对应的N位编码；数字信号处理器，其具有分别与N个编码输出端相连的N个输入端，通过接收所述优先级编码器输出的N位编码得知所述受检开关的导通和/或关断状态。

相对于现有技术，本发明中使用输入采集电路和优先级编码器的配合来实现输入按钮的动作的识别和检测，逻辑简单，成本低、释放了逆变器的数字信号处理器DSP的资源，节约逆变器的数字信号处理器DSP的IO接口。

关于本发明的其他目的，特征以及优点，下面将结合附图在

具体实施方式

中详细描述。

【附图说明】

结合参考附图及接下来的详细描述，本发明将更容易理解，其中同样的附图标记对应同样的结构部件，其中：

图1为本发明中的用于逆变器的控制电路在一个实施例中的结构示意图；

图2为图1中的输入采集电路在一个实施例中的电路图；

图3为图1中的优先级编码器的结构示意图；

图4为图3中的优先级编码器的真值表；

图5为图3中的优先级编码器的各个端口的功能表；

图6为本发明中的电平转换电路的电路图。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指与所述实施例相关的特定特征、结构或特性至少可包含于本发明至少一个实现方式中。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非必须都指同一个实施例，也不必须是与其他实施例互相排斥的单独或选择实施例。本发明中的“多个”、“若干”表示两个或两个以上。本发明中的“和/或”表示“和”或者“或”。

本发明提供一种用于逆变器的控制电路，其逻辑简单，成本低、释放了逆变器的数字信号处理器DSP的资源，节约逆变器的数字信号处理器DSP的IO接口。

图1为本发明中的用于逆变器的控制电路100在一个实施例中的结构示意图。如图1所示的，所述控制电路100包括输入采集电路110、优先级编码器120和数字信号处理器130。

所述输入采集电路110包括M个受检开关、多个电阻和M个信号检测输出端，其中一个信号检测输出端上的信号能够反应对应的一个受检开关是否导通。所述优先级编码器120包括分别与M个信号检测输出端耦接的M个编码输入端和N个编码输出端，其中M大于N，M、N均为大于等于1的正整数，所述优先级编码器为每个编码输入端分配有唯一的、对应的N位编码，所述编码输入端具有优先级，在优先级高的编码输入端为有效电平时，所述编码输出端输出该优先级高的编码输入端对应的N位编码。所述数字信号处理器130具有分别与N个编码输出端相连的N个输入端，通过接收所述优先级编码器输出的N位编码得知所述受检开关的导通和/或关断状态。其中，有效电平可以是低电平，也可以是高电平，有效电平根据需要设定，在所有编码输入端为无效电平时，所述优先级编码器120输出预定的N位编码。在本发明中，优先级编码器120有时被简称为编码器。

由于所述数字信号处理130没有直接检测外部受检开关是否导通或关断，而是由所述输入采集电路110和优先级编码器120的配合采集检测信号，这样节省了数字信号处理器130的资源，节约逆变器DSP(数字信号处理器)芯片IO(输入输出)接口。同时，所述优先级编码器120结构非常简单，所述输入采集电路110输出的信号所述优先级编码器120能够直接识别，所述输入采集电路110中不设置模数转换器，只需要连接电阻就可以实现信号的采集功能，成本很低。

在所述数字信号处理器130得知是哪个受检开关导通后，所述数字信号处理器130可以输出相应的指令，从而对这个受检开关的导通作出响应，关于如何做出响应以及做出何种响应这部分内容不在本发明的讨论之列，其可以采用各种现有技术来实现，本发明重点讨论的是所述数字信号处理器130如何以更为简单、可靠、以及优化的方案得知是哪个受检开关被触发而被导通。

图2为图1中的输入采集电路110在一个实施例中的电路图。如图2所示的，所述输入采集电路110包括：

多个受检开关S5、S6、S7、S8、S9、S0；

电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6，

信号检测输出端DRM1/5、DRM2/6、DRM3/7、DRM4/8、COM LOAD/0-1、COM LOAD/0-2；

电压比较器LM2903；

电源端经过电阻R5与信号检测输出端DRM1/5相连，所述信号检测输出端DRM1/5通过受检开关S5接地；

电源端经过电阻R4与信号检测输出端DRM2/6相连，所述信号检测输出端DRM2/6通过受检开关S6接地；

电源端经过电阻R3与信号检测输出端DRM3/7相连，所述信号检测输出端DRM3/7通过受检开关S7接地；

电源端经过电阻R2与信号检测输出端DRM4/8相连，所述信号检测输出端DRM4/8通过受检开关S8接地；

电源端经过电阻R1与信号检测输出端COM LOAD/0-1相连，所述信号检测输出端COM LOAD/0-1依次经过受检开关S9、电阻R6接地；

受检开关S0与所述电阻R6并联；

电阻R1和受检开关S9的连接端也被记为连接端COM LOAD/0，连接端COM LOAD/0与所述电压比较器LM2903的第一输入端，所述电压比较器的第二输入端为预定参考电压REF，所述电压比较器LM2903的输出端为信号检测输出端COM LOAD/0-2。

继续参看图2，所述输入采集电路还包括控制开关S1-S4。所述信号检测输出端DRM1/5依次经过控制开关S1、电阻R6接地，所述信号检测输出端DRM2/6依次经过控制开关S2、电阻R6接地；所述信号检测输出端DRM3/7依次经过控制开关S3、电阻R6接地；所述信号检测输出端DRM4/8依次经过控制开关S4、电阻R6接地。

可以看出，此时M＝6。在一个实施例中，R1＝3.7K，R2＝200K，R3＝200K，R4＝200K，R5＝200K，R6＝15K。所述预定参考电压可以为4V，在所述电压比较器LM2903的第一输入端的电压低于4V时，输出高电平，即COM LOAD/0-2为高电平，此时表示S9导通，正常工作。在所述电压比较器LM2903的第一输入端的电压高于4V时，输出低电平，即COM LOAD/0-2为低电平，此时表示S9断开。信号检测输出端DRM1/5、DRM2/6、DRM3/7、DRM4/8、COM LOAD/0-1、COMLOAD/0-2的信号分别用来反映受检开关S5、S6、S7、S8、S0、S9的导通和关断。

图3为图1中的优先级编码器120的结构示意图；图4为图3中的优先级编码器120的真值表。图5为图3中的优先级编码器的各个端口的功能表。如图3-5所示的，优先级编码器120的编码输入端1-6，分别与信号检测输出端DRM1/5、DRM2/6、DRM3/7、DRM4/8、COM LOAD/0-1、COM LOAD/0-2相连，其中编码输入端1-6的优先级依次升高，编码输入端6的优先级最高，编码输入端1的优先级最低，此时N为3，优先级编码器的N个编码输出端分别记为A0，A1，A2，他们分别与数字信号处理器的三个输入端OP1、OP2、OP3耦接。可以看出，受检开关S5、S6、S7、S8、S0、S9的优先级由低到高。

在一些实施例中，所述优先级编码器120输出的信号的高电平为5V，而所述数字信号处理器130接收的信号的高电平为3.3V，两者不匹配。为了解决这个问题，所述控制电路100还包括有电平转换电路，所述优先级编码器120的编码输出端经过电平转换电路与所述数字信号处理器130的输入端相连，所述电平转换电路将5V的电平信号转换成3.3V的电平信号。图6为本发明中的电平转换电路的电路图。所述电平转换电路包括电阻R41、R42、R43和开关管M1，其连接关系如图5。

请参考图2，多个受检开关S5、S6、S7、S8、S9、S0、控制开关S1-S4，被分别标记为S5DRM5，S6 DRM6，S7 DRM7，S8 DRM8等，在下文中有时被称为DRM5(S5)，DRM6(S6)，DRM7(S7)，DRM8(S8)等。

下面就结合一些具体的参数来介绍一下本发明的具体原理。

如下分类针对受检开关DRM5-DRM9(S5-S9)、受检开关DRM0(S0)的不同状态，分为正常工作和异常工作两种情况:

1：正常工作是受检开关DRM9(S9)闭合，DRM0(S0)断开，如下为DRM5(S5闭合)状态下的DRM1/5电平的变化，如下表：

所以信号检测输出端DRM1/5只需要判断0V和大于4V两个状态就可以识别DRM5(S5)是闭合还是断开，同理信号检测输出端DRM2/6、DRM3/7、DRM4/8都是需要判断0V和大于4V两种状态。

2：异常工作时DRM9(S9)断开，DRM0(S0)闭合，针对COM LOAD/0的电平需同时识别如下3种电平才能判断DRM0(S0)和DRM9(S9)的状态。

DRM9(S9)闭合，DRM0(S0)断开(此状态正常无需识别)

DRM9(S9)闭合，DRM0(S0)闭合

DRM9(S9)断开，DRM0(S0)断开

如下表

根据安全规范要求，需要识别DRM9(S9)断开状态，DRM0(S0)闭合状态，因此需要识别信号COM LOAD/0的三种状态下的电平，也就是0V、4V、5V。

DRM5(S5)闭合时的状态为0V，针对编码器为低电平有效，输出能识别此时低电平，当DRM5(S5)断开时，同时闭合DRM0-DRM4(S0-S4)中任意一个开关时电平为4V或者5V，此时状态不需要识别，仍然保持原状态输出，而编码器此时也默认为此时状态为高电平，不进行识别。DRM6-DRM8(S6-S8)同等原理。

此时针对DRM0(S0)或者DRM9(S9)异常状态下作为分析，由于此时COM LOAD/0三个状态都需要识别，所以针对编码器应用2个输入口来识别此3中状态，如上“真值表”5和6接口。

正常工作时DRM0(S0)断开，DRM9(S9)闭合，此时COM LOAD/0-1的电平为4V±0.1V，不需要识别。

当DRM0(S0)闭合，DRM9(S9)闭合，此时COM LOAD/0-1的电平为0V，对应编码器的5口为低电平，编码器识别L。输出真值表为L H L；

当DRM0(S0)断开，DRM9(S9)断开，此时COMLOAD/0-1的电平为5V，通过增加编码器优先级最高的6口来识别此时的状态。

如图2，电压比较器LM2903用来识别连接端COMLOAD/0的电压，当COMLOAD/0的电压小于或者等于4V时，电压比较器LM2903输出为高，此时编码器的6口为高电平5V，不识别。当电压大于4V以上，电压比较器LM2903输出为低，COM LOAD/0-2置低位0V，此时编码器120的6口为L，识别此时状态为L L H，设定此时的DRM9(S9)的开关状态为优先级别最高。

方案验证

a.DRM9(S9)闭合后断开优先级编码器的输出状态验证

通过上述原理可知，当DRM9(S9)闭合，其他均断开时，输出AO、A1、A2为H、H、H。

通过实际测试验证输出AO、A1、A2都为高电平5V，满足此逻辑，当DRM9(S9)闭合时，通过计算分压电阻，此时的DRMO的电压为4V，实测为3.94V，编码器默认为高电平有效满足要求。当DRM9(S9)由闭合变为断开后，输出AO、A1、A2为H、L、L；

b.DRM9(S9)闭合后DRM0(S0)断开优先级编码器的输出状态验证