基于正弦脈寬調制技術的逆變器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及逆變器領域，具體涉及一種基于正弦脈寬調制技術的逆變器。
【背景技術】
[0002]逆變器是將直流電轉換為交流電的一種裝置，屬于移動型電源裝置。現在，為了穩定交流輸出電壓，逆變器裝置的應用越來越廣泛。最初的逆變器為自激推挽飽和式逆變器，兩只推挽開關管靠變壓器的磁飽和或開關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，且因開關管的截止時間延遲，產生兩管共態導通幾乎是必然的，因而可靠性極差。其后，某些小生產廠又生產采用分立件組裝，由多諧振蕩器驅動的它激式逆變器。它激式逆變器開關管靠驅動脈沖控制換向，“飽和”形成的損耗有所降低，但共態導通現象仍未得到有效抑制，擊穿開關管仍難以避免。
[0003]目前的逆變器如果直觀其電路結構，無一例外地采用開關電源專用雙端驅動IC組成它激式逆變電路。此類驅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。由于設計用于大功率開關電源驅動器，IC內部除設有兩路時序不同的驅動輸出外，還有死區時間設定電路，PWM穩壓電路和開關電流控制電路，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。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種基于正弦脈寬調制技術的逆變器，實現了轉換的交流電壓的高低可調，交流電的頻率可調。
[0005]本實用新型采用以下的技術方案:
[0006]基于正弦脈寬調制技術的逆變器，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]優選地，所述單片機通過脈沖寬度調制芯片與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驅動器，IR2110驅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。
[0009]優選地，所述單片機的型號為STM3 2F1 3，所述脈沖寬度調制芯片的型號為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元件的壓力，降低晶體管開關的開通和關斷頻率，并且BOOST升壓電路具有穩壓的作用，可以降低電路中的電壓波動，保護元件，延長系統的使用壽命。
[0012]脈沖寬度調制芯片可獨立產生PffM波，單片機通過脈沖寬度調制芯片控制BOOST升壓電路中的晶體管，可簡化單片機程序的復雜性，保證系統運行的穩定性和可靠性。單片機通過控制BOOST升壓電路中的晶體管開關和逆變電路中的晶體管開關的導通和關閉的時間，能夠實現輸出交流電的電壓可調和頻率可調。
[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，增加了設計整體的安全性，減小電路干擾，保證電路的穩定性。單片機對電壓檢測數據進行處理比較后，單片機控制相應機構進行一定的調整，實現電壓的穩定，若電路出現故障或者檢測的電壓數值與設定值差距過大，單片機控制報警機構發出報警。
[0014]逆變器中設置有濾波電路、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，增加了系統運行的可靠性和穩定性。
【附圖說明】
[0015]圖1為基于正弦脈寬調制技術的逆變器的結構框圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型進行具體的說明:
[0017]結合圖1，基于正弦脈寬調制技術的逆變器，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升壓電路具有穩壓的作用，可以降低電路中的電壓波動，保護元件，延長系統的使用壽命，
[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，實現直流到交流的轉換，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，脈沖寬度調制芯片的型號為SG3524，脈沖寬度調制芯片能獨立產生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驅動器，IR2110驅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，增加了設計整體的安全性，減小電路干擾，保證電路的穩定性。
[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。
[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據進行處理比較，單片機控制相應機構進行一定的調整，實現電壓的穩定，若電路出現故障或者檢測的電壓數值與設定值差距過大，單片機控制報警機構發出報警。
[0025]直流電自直流輸入端口輸入，經過BOOST升壓電路升壓，BOOST升壓電路中的晶體管開關由單片機通過脈沖寬度調制芯片進行控制，脈沖寬度調制芯片能獨立產生PWM波，直流電經過升壓后進入逆變電路，逆變電路中的晶體管開關由單片機通過驅動器進行控制，產生SPffM波，直流電經逆變電路后輸出穩定的交流電。
[0026]單片機通過控制晶體管開關導通和關閉的時間，能夠實現輸出交流電的電壓可調和頻率可調。
[0027]為了使逆變器更穩定的工作，逆變器中設置有多重保護電路，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，本技術領域的技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.基于正弦脈寬調制技術的逆變器，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.根據權利要求1所述的基于正弦脈寬調制技術的逆變器，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.根據權利要求1所述的基于正弦脈寬調制技術的逆變器，其特征在于，所述單片機通過脈沖寬度調制芯片與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驅動器，IR2110驅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。4.根據權利要求3所述的基于正弦脈寬調制技術的逆變器，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制技術的逆變器，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，經過BOOST升壓電路升壓，BOOST升壓電路中的晶體管開關由單片機通過脈沖寬度調制芯片進行控制，脈沖寬度調制芯片能獨立產生PWM波，直流電經過升壓后進入逆變電路，逆變電路中的晶體管開關由單片機通過驅動器進行控制，產生SPWM波，直流電經逆變電路后輸出穩定的交流電。
【IPC分類】H02M7/537
【公開號】CN205178907
【申請號】CN201521001749
【發明人】韓璐, 王書源, 樊英杰, 狄東照, 顧華利
【申請人】山東科技大學
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月4日