基于eg8030的矿用移动式三相逆变电源设计

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1、基于EG8030的矿用移动式三相逆变电源设计摘要：在不改变原先用电设备的情况下，解决煤矿井下的临时用电问题，需要设计一种矿用三相移动式逆变电源来实现。文章介绍一种逆变电源，巾大容量锂电池组提供直流输入，智能功率模块IPM内含逆变主电路和驱动及保护电路，EG8030作为逆变控制芯片实现SP丽波输出，检测电路采集电池电压和逆变电压信号，单片机实现逆变器的启停和三相SPWM调制深度控制。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研究使用，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除已转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。

2、关键词：矿用；三相逆变；SPWM中图分类号:TM464文献标志码：A文章编号:2095-2945(2017)20-0102-031概述煤矿井下施工过程中，经常需要进行设备的拆装、搬运、检修、维护，需要临时用电。然而，煤矿井下的供电通常是由井下中央变电所通过敷设输电线路供给电能的方式实现，这种供电方式只适用于设施固定、长期运行的场所。因此，煤矿井下迫切需要一种无需敷设供电线路的移动逆变电源，能够满足临时工作场所的照明和电动工具的使用。本文设计了一款矿用移动式三相逆变电源，可以提供容量2KVA的三相交流50此、127V电源，能够应用于井下部分区域的照明和煤电钻用电，为井下施

3、工及意外事故提供临时用电，弥补了当前井下集中供电方式的输电线路长、安装周期长等不足。2系统方案设计矿用移动式三相逆变电源的电路构成如图1所示，巾大容量锂电池模块组、三相逆变主电路、逆变控制电路、人机界面和电池电压检测、交流输出检测电路组成。锂电池选用磷酸铁锂电池模块，标称电压48V，标称容量lOOAh。5组电池组模块申联连接，锂电池组总输出直流电压为240V，作为三相逆变主电路的输入。逆变主电路使用智能功率模块IPM,选用FUJIelectric的IGBT-IPM模块6MBP30RH060,这款IPM模块内部集成6组绝缘栅双极型晶体管（IGBT,InsulatedGat

4、eBipolarTransistor）及其驱动电路，额定电流30A，耐压600V,内部集成了过电流保护（0C）、短路保护（SC）、控制电源欠压保护（UV）、过热保护（管壳过热TcOH、芯片过热TjOII）等保护电路，且可通过向IPM相连的MCU输出报瞥信号（ALM），确保系统停止工作。逆变控制电路采用低功耗单片机作为控制核心，检测锂电池组电压和三相逆变主电路输出的电压、电流，运行PID调节算法程序，控制三相纯正弦波逆变器专用芯片EG8030的输出SP丽，对三相逆变主电路的逆变过程实施控制，得到符合要求的三相交流电。3EG8030的特性3.1EG8030性能特点EG803

5、0是一款功能完善的自带死区控制的三相纯正弦波逆变发生器芯片，采用CMOS工艺，+5V单电源供电，外接16MHz晶体振荡器，可选四种载波频率，能产生高精度、失真和谐波都很小的三相SPWM信号。芯片具备完善的采样机构，能够采集电流信号、温度信号、三相电压信号，可实现输出稳压，还具有死区时间控制、软启动、相序反转、相序清零等功能以及过压、欠压、过流、短路、过热等保护功能。3.2EG8030的引脚功能引脚如图2所示：3.3EG8030的工作模式EG8030具有四种工作模式：分别是三相同步开环调压模式、三相同步闭环稳压模式、三相独立开环调压模式和三相独立闭环稳压模式。其中三相独立

6、闭环稳压模式是EG8030的一种测试模式。三相同步开环调压模式是EG8030最简单的一个工作模式。只需提供一个比较稳定的高压直流电源和一个三相输出滤波器，即可调节VOLADJ脚上的电压使输出电压达到目标值。三相同步闭环稳压模式是EG8030的推荐应用模式，适用于对输出电压有精度要求的场合。在这种工作模式下，芯片采样AVFB、BVFB、CVFB脚上的反馈信号并取平均值得到当前三相的平均反馈电压，再经过内部PI调节器运算得到三相SPWM的调制深度MA、MB、MC,且MA=MB=MC,同步调节三相输出。三相独立开环调压模式EG8030的另外一种开环工作模式。用户通过调节AVF

7、B、BVFB、CVFB脚上的电压独立控制三相SPWM的调制深度MA、MB、MC。4移动式三相逆变电源的电路设计3.1逆变主电路逆变主电路选用的6MBP30R11060型IGBT-IPM智能功率模块，内部集成6组IGBT器件及其驱动电路，内部结构如图3所示。直流输入端U与锂电池模块组连接，上桥臂驱动电路电源为三组独立的+15VDC隔离电源，下桥臂驱动电路共用一组+15VDC隔离电源；上、下桥臂P丽输入端与逆变控制电路的6路SPWM脉冲信号接入；报警输出端口经光电隔离后与逆变控制电路的通用输入/输出接门相连。4.2逆变控制电路本设计中，采用E