产品概述

DC-AC变流模块是一款三相桥式全控型变流器，广泛应用于新能源变流、电机控制、电能质量管理等领域。其核心采用智能功率模块(IPM)，能够实现直流-交流(DC-AC)和交流-直流(AC-DC)的能量双向变换，满足复杂电力电子系统的实验研究及工业应用需求。

该模块搭载MatSimBox实时控制系统，结合FPGA进行信号采集与处理，通过PWM控制技术调制变流器的开关信号，实现高精度的电能变换。同时，系统预留外部RCP控制器接口，支持MATLAB/Simulink进行建模仿真，能够大幅提高电力电子控制系统的开发效率。

适用平台：

DC-AC变流模块支持多种控制与仿真环境：

• Windows/Linux操作系统，支持实时控制开发。
• MATLAB/Simulink，支持控制建模与自动代码生成。
• LabVIEW，用于信号采集与实验监测。
• Python/C/C++，支持算法开发与二次开发。
• ROS/FPGA控制平台，可用于机器人驱动与电力电子优化。

适用软件：

该模块兼容以下软件工具：

• MATLAB/Simulink(用于控制系统建模与仿真)
• LabVIEW(用于工业监测与信号处理)
• Python/C++(用于高级控制算法开发)
• RT-LAB(支持FPGA和实时仿真控制)
• dSPACE ControlDesk(支持快速控制原型设计)
• FPGA/Speedgoat(支持硬件在环测试)

产品特点

DC-AC变流模块具有高性能计算、精确数据采集、丰富接口支持和智能化控制的特点。

高性能计算

• 采用MatSimBox实时控制系统，支持FPGA并行处理。
• 具备高精度PWM调制，实现低谐波、高效率的电能转换。
• 双向能量流动，支持DC-AC和AC-DC转换模式。

高精度信号采集

• 电流采集：8通道，支持霍尔电流传感器，实时监测功率器件工作状态。
• 电压采集：6通道，采用差分电路，支持直流和交流电压测量。
• 温度监测：集成IGBT内部NTC-5K传感器，实时监测温度变化。

强大保护机制

• 过流保护电路：实时检测电流异常，防止功率模块损坏。
• 过压保护电路：保证设备在安全电压范围内运行。
• 继电器控制：3个继电器可用于功率级别接触器控制。

适用场景

DC-AC变流模块广泛应用于新能源、电力电子、工业自动化、机器人控制等多个领域。

新能源电力系统

• 光伏/风能变流：支持DC-AC转换，实现新能源并网。
• 储能系统：用于电池管理系统(BMS)的电能转换。
• 智能微电网：支持电网能量管理和电力平衡控制。

电机控制

• 永磁同步电机(PMSM)控制：支持高精度变频调速。
• 无刷直流电机(BLDC)控制：优化电机效率和功率因数。
• 工业变频器开发：验证不同类型电机驱动算法。

机器人与自动化

• 伺服驱动系统：支持机器人关节电机的精确控制。
• 移动机器人控制：用于AGV、无人机、电动汽车驱动。
• 协作机器人：适用于高动态负载和柔性生产线控制。

电力电子与微网

• 逆变器控制实验：支持多种控制策略(SPWM、SVPWM、DPWM)。
• 有源滤波器(APF)开发：用于谐波抑制与电能质量优化。
• 直流微电网控制：适用于DC-DC和DC-AC变换应用。

参数规格

功能	通道数	规格
主控	MatSimBox	基于FPGA的信号处理
电流采集	8路	霍尔传感器，支持±50A量程
电压采集	6路	差分测量，支持0-600V直流和交流电压
温度监测	1路	IGBT内部NTC-5K传感器
PWM输出	6路	最高100kHz，支持三相两电平桥控制
继电器	3路	控制功率级别接触器
过流保护	1组	设定电流上限，自动断开输出
过压保护	1组	设定电压上限，防止设备损坏
LCD触摸屏	7寸	实时显示运行状态
外扩模拟接口	1个	支持RCP控制器连接

相关课程

DC-AC变流模块适用于高校和研究机构的电力电子实验与控制工程教学，可应用于以下课程：

电力电子

• 电力变换器建模与仿真
• SPWM/SVPWM控制技术
• 有源滤波器(APF)设计

电机控制

• 三相异步电机控制
• 永磁同步电机(PMSM)优化控制
• 伺服驱动系统仿真与实现

新能源与微电网

• 光伏逆变器实验
• 储能系统并网控制
• 直流微网控制策略

MATLAB/Simulink应用

• MATLAB/Simulink电力电子建模
• Simulink代码自动生成
• 实时控制系统仿真