基于正弦脈寬調(diào)制技術(shù)的逆變器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及逆變器領(lǐng)域，具體涉及一種基于正弦脈寬調(diào)制技術(shù)的逆變器。
【背景技術(shù)】
[0002]逆變器是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的一種裝置，屬于移動型電源裝置?，F(xiàn)在，為了穩(wěn)定交流輸出電壓，逆變器裝置的應(yīng)用越來越廣泛。最初的逆變器為自激推挽飽和式逆變器，兩只推挽開關(guān)管靠變壓器的磁飽和或開關(guān)管的相對飽和進行換向。此類原始的飽和式變換器電路，效率低，損耗大，且因開關(guān)管的截止時間延遲，產(chǎn)生兩管共態(tài)導(dǎo)通幾乎是必然的，因而可靠性極差。其后，某些小生產(chǎn)廠又生產(chǎn)采用分立件組裝，由多諧振蕩器驅(qū)動的它激式逆變器。它激式逆變器開關(guān)管靠驅(qū)動脈沖控制換向，“飽和”形成的損耗有所降低，但共態(tài)導(dǎo)通現(xiàn)象仍未得到有效抑制，擊穿開關(guān)管仍難以避免。
[0003]目前的逆變器如果直觀其電路結(jié)構(gòu)，無一例外地采用開關(guān)電源專用雙端驅(qū)動IC組成它激式逆變電路。此類驅(qū)動集成電路都具有幾乎相同的功能方框圖，只是具體組成有差另O。由于設(shè)計用于大功率開關(guān)電源驅(qū)動器，IC內(nèi)部除設(shè)有兩路時序不同的驅(qū)動輸出外，還有死區(qū)時間設(shè)定電路，PWM穩(wěn)壓電路和開關(guān)電流控制電路，由其組成逆變電源，不僅效率、可靠性大為提尚，功能也更為完善。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種基于正弦脈寬調(diào)制技術(shù)的逆變器，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)換的交流電壓的高低可調(diào)，交流電的頻率可調(diào)。
[0005]本實用新型采用以下的技術(shù)方案:
[0006]基于正弦脈寬調(diào)制技術(shù)的逆變器，包括直流輸入端口、交流輸出端口和單片機，所述直流輸入端口連接有低通濾波器，低通濾波器的輸出端連接有BOOST升壓電路，BOOST升壓電路的輸出端分為第一支路和第二支路，第一支路連接有逆變電路，逆變電路與交流輸出端口相連，第二支路與單片機相連，單片機分別與BOOST升壓電路和逆變電路相連，逆變電路為全橋式逆變電路。
[0007]優(yōu)選地，所述低通濾波器的輸出端通過第一電壓檢測芯片與單片機相連，所述第二支路分為兩路，一路直接與單片機相連，另一路通過第二電壓檢測芯片與單片機相連，交流輸出端口通過第三電壓檢測芯片與單片機相連。
[0008]優(yōu)選地，所述單片機通過脈沖寬度調(diào)制芯片與BOOST升壓電路中的晶體管相連，單片機連接有光耦合器，光耦合器的型號為6N137，光耦合器連接有IR2110驅(qū)動器，IR2110驅(qū)動器與逆變電路中的晶體管相連，單片機還連接有報警機構(gòu)。
[0009]優(yōu)選地，所述單片機的型號為STM3 2F1 3，所述脈沖寬度調(diào)制芯片的型號為SG3524，BOOST升壓電路中的晶體管和逆變電路中的晶體管均為絕緣柵雙極型晶體管。
[0010]本實用新型具有的有益效果是:
[0011]該逆變器中在逆變主電路前添加低通濾波器和BOOST升壓電路部分，一方面方便為單片機供電，簡化了逆變器設(shè)計的電源部分；另一方面升壓可以緩解逆變電路晶體管開關(guān)元件的壓力，降低晶體管開關(guān)的開通和關(guān)斷頻率，并且BOOST升壓電路具有穩(wěn)壓的作用，可以降低電路中的電壓波動，保護元件，延長系統(tǒng)的使用壽命。
[0012]脈沖寬度調(diào)制芯片可獨立產(chǎn)生PffM波，單片機通過脈沖寬度調(diào)制芯片控制BOOST升壓電路中的晶體管，可簡化單片機程序的復(fù)雜性，保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。單片機通過控制BOOST升壓電路中的晶體管開關(guān)和逆變電路中的晶體管開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉的時間，能夠?qū)崿F(xiàn)輸出交流電的電壓可調(diào)和頻率可調(diào)。
[0013]單片機對逆變電路控制的電路中，添加光耦合器，既能夠保證電路之間的信號傳輸，又能使信號端與元件完全隔離，增加了設(shè)計整體的安全性，減小電路干擾，保證電路的穩(wěn)定性。單片機對電壓檢測數(shù)據(jù)進行處理比較后，單片機控制相應(yīng)機構(gòu)進行一定的調(diào)整，實現(xiàn)電壓的穩(wěn)定，若電路出現(xiàn)故障或者檢測的電壓數(shù)值與設(shè)定值差距過大，單片機控制報警機構(gòu)發(fā)出報警。
[0014]逆變器中設(shè)置有濾波電路、過壓保護電路、過熱保護電路、掉電保護電路、BOOST電路緩沖電路和逆變電路緩沖電路等多重保護電路，增加了系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0015]圖1為基于正弦脈寬調(diào)制技術(shù)的逆變器的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行具體的說明:
[0017]結(jié)合圖1，基于正弦脈寬調(diào)制技術(shù)的逆變器，包括直流輸入端口、交流輸出端口和單片機，單片機的型號為STM32F103。
[0018]其中，直流輸入端口連接有低通濾波器，低通濾波器的輸出端連接有BOOST升壓電路，低通濾波器的輸出端還通過第一電壓檢測芯片與單片機相連。BOOST升壓電路具有穩(wěn)壓的作用，可以降低電路中的電壓波動，保護元件，延長系統(tǒng)的使用壽命，
[0019]直流輸入端口輸入直流電，BOOST升壓電路的輸出端分為第一支路和第二支路，第一支路連接有逆變電路，逆變電路為全橋式逆變電路，逆變電路與交流輸出端口相連，實現(xiàn)直流到交流的轉(zhuǎn)換，交流輸出端口通過第三電壓檢測芯片與單片機相連;第二支路分為兩路，一路直接與單片機相連，作為單片機的電源，另一路通過第二電壓檢測芯片與單片機相連。
[0020]單片機通過脈沖寬度調(diào)制芯片與BOOST升壓電路中的晶體管相連，控制晶體管的通斷，脈沖寬度調(diào)制芯片的型號為SG3524，脈沖寬度調(diào)制芯片能獨立產(chǎn)生PffM波。
[0021]單片機連接有光耦合器，光耦合器的型號為6N137，光耦合器連接有IR2110驅(qū)動器，IR2110驅(qū)動器與逆變電路中的晶體管相連，控制逆變電路中的晶體管的通斷。光耦合器既能夠保證電路之間的信號傳輸，又能使信號端與元件完全隔離，增加了設(shè)計整體的安全性，減小電路干擾，保證電路的穩(wěn)定性。
[0022]BOOST升壓電路中的晶體管和逆變電路中的晶體管均為絕緣柵雙極型晶體管。
[0023]單片機還連接有報警機構(gòu)。
[0024]第一電壓檢測芯片、第二電壓檢測芯片和第三電壓檢測芯片將檢測的電壓發(fā)送到單片機中進行處理，三次檢測依次進行，單片機對電壓檢測數(shù)據(jù)進行處理比較，單片機控制相應(yīng)機構(gòu)進行一定的調(diào)整，實現(xiàn)電壓的穩(wěn)定，若電路出現(xiàn)故障或者檢測的電壓數(shù)值與設(shè)定值差距過大，單片機控制報警機構(gòu)發(fā)出報警。
[0025]直流電自直流輸入端口輸入，經(jīng)過BOOST升壓電路升壓，BOOST升壓電路中的晶體管開關(guān)由單片機通過脈沖寬度調(diào)制芯片進行控制，脈沖寬度調(diào)制芯片能獨立產(chǎn)生PWM波，直流電經(jīng)過升壓后進入逆變電路，逆變電路中的晶體管開關(guān)由單片機通過驅(qū)動器進行控制，產(chǎn)生SPffM波，直流電經(jīng)逆變電路后輸出穩(wěn)定的交流電。
[0026]單片機通過控制晶體管開關(guān)導(dǎo)通和關(guān)閉的時間，能夠?qū)崿F(xiàn)輸出交流電的電壓可調(diào)和頻率可調(diào)。
[0027]為了使逆變器更穩(wěn)定的工作，逆變器中設(shè)置有多重保護電路，包括濾波電路、過壓保護電路、過熱保護電路、掉電保護電路、BOOST電路緩沖電路和逆變電路緩沖電路等。
[0028]當(dāng)然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.基于正弦脈寬調(diào)制技術(shù)的逆變器，包括直流輸入端口、交流輸出端口和單片機，其特征在于，所述直流輸入端口連接有低通濾波器，低通濾波器的輸出端連接有BOOST升壓電路，BOOST升壓電路的輸出端分為第一支路和第二支路，第一支路連接有逆變電路，逆變電路與交流輸出端口相連，第二支路與單片機相連，單片機分別與BOOST升壓電路和逆變電路相連，逆變電路為全橋式逆變電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于正弦脈寬調(diào)制技術(shù)的逆變器，其特征在于，所述低通濾波器的輸出端通過第一電壓檢測芯片與單片機相連，所述第二支路分為兩路，一路直接與單片機相連，另一路通過第二電壓檢測芯片與單片機相連，交流輸出端口通過第三電壓檢測芯片與單片機相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于正弦脈寬調(diào)制技術(shù)的逆變器，其特征在于，所述單片機通過脈沖寬度調(diào)制芯片與BOOST升壓電路中的晶體管相連，單片機連接有光耦合器，光耦合器的型號為6N137，光耦合器連接有IR2110驅(qū)動器，IR2110驅(qū)動器與逆變電路中的晶體管相連，單片機還連接有報警機構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于正弦脈寬調(diào)制技術(shù)的逆變器，其特征在于，所述單片機的型號為STM32F103，所述脈沖寬度調(diào)制芯片的型號為SG3524，B00ST升壓電路中的晶體管和逆變電路中的晶體管均為絕緣柵雙極型晶體管。
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于正弦脈寬調(diào)制技術(shù)的逆變器，包括直流輸入端口、交流輸出端口和單片機，直流輸入端口連接有低通濾波器，低通濾波器的輸出端連接有BOOST升壓電路，BOOST升壓電路的輸出端分為第一支路和第二支路，第一支路連接有逆變電路，逆變電路與交流輸出端口相連，第二支路與單片機相連，單片機分別與BOOST升壓電路和逆變電路相連。直流電自直流輸入端口輸入，經(jīng)過BOOST升壓電路升壓，BOOST升壓電路中的晶體管開關(guān)由單片機通過脈沖寬度調(diào)制芯片進行控制，脈沖寬度調(diào)制芯片能獨立產(chǎn)生PWM波，直流電經(jīng)過升壓后進入逆變電路，逆變電路中的晶體管開關(guān)由單片機通過驅(qū)動器進行控制，產(chǎn)生SPWM波，直流電經(jīng)逆變電路后輸出穩(wěn)定的交流電。
【IPC分類】H02M7/537
【公開號】CN205178907
【申請?zhí)枴緾N201521001749
【發(fā)明人】韓璐, 王書源, 樊英杰, 狄東照, 顧華利
【申請人】山東科技大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月4日