大輸出功率的逆變電源的製作方法
2023-07-16 05:06:26
專利名稱：大輸出功率的逆變電源的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電子技術領域，特別涉及一種不間斷供電的逆變電源。
背景技術：
當市電停電後，用戶為了對用電設備供電，通常是採用兩種方法一種是自備發電機，這種方法很常用，但不足之處在於需要人工操作管理，而且發電機要佔用一定的場所、發電機所產生的廢氣和噪聲還會汙染周圍的環境。另一種是採用逆變電源。相對而言，這種方法比較好，它具有能夠自動轉換的特點，不需要專人管理，同時它佔用空間很小，不會產生任何汙染。也就是說，它完全克服了發電機所存在的不足之處。
因此，目前出現了各種各樣不同的逆變電源，有些還申請了專利。如中國專利01204881X提供的「一種改進型逆變電源」，它包括逆變器、逆變輸出變壓器、脈寬調製器和市電逆變轉換電路，在逆變輸出變壓器的輸出端並接一個濾波處理器。該逆變電源通過濾波處理器將串回的由壓縮機輸入端產生的感應電勢雜波吸掉，從而達到濾波抗幹擾的目的。
另外，如中國專利952096544提供的「不間斷逆變電源」，它包括有轉換器、逆變器、電池充電器、後備電源、控制保護電路、操作板和箱體等，其後各電源為可以上下安裝的多個電解液蓄電池組，使後備電源的電池與逆變器等組合為一個整體，以達到降低成本、擴大使用範圍的目的。
現有的逆變電源儘管各自的特點各不相同，但均存在著功率較小的問題。由於功率較小，就無法提供空調、冷櫃、電動機等大功率電器啟動時所需的瞬間大電流，也就不能滿足用戶的需要。同時，現有的逆變電源還有輸出電壓的壓降較大，逆變器的內阻大等缺點。這些不足之處，直接影響了逆變電源的推廣使用。
發明內容
本實用新型的目的是針對現有的逆變電源所存在的上述問題，提供一種大輸出功率的逆變電源，使它具有輸出功率大、輸出電壓的壓降小、電路損耗小等特點。
本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現本大輸出功率的逆變電源是由切換電路、變壓器、直流電源和充放電控制電路所組成，市電輸入後通過切換電路，經變壓器和充放電控制電路自動對直流電源進行充電；在市電沒有輸入時，直流電源通過充放電控制電路和變壓器逆變升壓後，經切換電路輸出，其特徵在於，所述的變壓器採用脈衝變壓器，變壓器的一側有初級線圈和補償線圈，另一側有次級線圈，切換電路中有第一繼電器和第二繼電器，變壓器的初級線圈一端經第一繼電器的常閉觸點與輸出端火線相接，另一端經第二繼電器的常閉觸點與次級線圈的一端相接，變壓器補償線圈的一端經第二繼電器的常開觸點與初級線圈的另一端相接，另一端經第二繼電器的常開觸點和第一繼電器的常閉觸點後與輸出端地線相接，變壓器次級線圈的另一端經第二繼電器的常閉觸點和第一繼電器的常閉觸點後與輸出端地線相接，直流電源接於變壓器次級線圈的一端與中心抽頭之間。
在上述的大輸出功率的逆變電源中，所述的切換電路中，第二繼電器的線圈接於市電輸入端的火線與地線之間，第一繼電器的線圈與第二繼電器的常開觸點串聯後接於市電輸入端的火線與地線之間。
在上述的大輸出功率的逆變電源中，所述的切換電路中，市電輸入端的火線和地線經第一繼電器的常開觸點後分別與輸出端的火線和地線相接，成為本切換電路的第一通路；市電輸入端的火線和地線經第三繼電器的常開觸點和第一繼電器的常閉觸點後分別與輸出端的火線和地線相接，成為本切換電路的第二通路。
與現有技術相比，本大輸出功率的逆變電源具有下列優點1、由於上述脈衝變壓器採用了自耦式的連接方式，比同容量的雙圈式隔離變壓器輸出功率大幾倍，能夠提供瞬間大電流，對空調、冷櫃、電動機等大功率電器啟動和正常運轉，以滿足用戶的需要。
2、本逆變電源在市電正常時能自動充電，在市電停後能自動逆變為用戶供電，整個過程不需要人工操作，因此使用十分方便，且安全可靠。
3、同樣由於採用了脈衝變壓器，在變壓器的一側有初級線圈和補償線圈，使得變壓器的用料省、其成本低，而且能減少內阻，降低損耗，具有較高的實用價值。
圖1是本大輸出功率的逆變電源的電原理方框圖。
圖2是本大輸出功率的逆變電源中切換電路和變壓器處的局部電路圖。
具體實施方式
如圖1所示，本大輸出功率的逆變電源是由切換電路、變壓器B、直流電源和充放電控制電路所組成。在市電正常供電時，市電經切換電路後直接由輸出端輸出。同時，通過切換電路，經變壓器B後，對直流電流進入充電。充電完成後自動關閉充電電路。這一過程是由充放電控制電路來自動控制的。如果出現市電停電時，通過切換電路，使直流電源經變壓器B逆變升壓後，從輸出端輸出。同時，當市電重新供電時，上述的直流電源也自動停止供電。這一過程也是通過充放電控制電路自動控制的。由於充放電控制電路屬於公知的技術，在此不再詳述。
在本逆變電源中，變壓器B是採用脈衝變壓器。變壓器B與切換電路、充放電控制電路和直流電源相聯接。具體而言，如圖2所示，本實施例中，切換電路中含叄個繼電器第一繼電器J1、第二繼電器J2和第三繼電器J3。第二繼電器的線圈J2接於市電輸入端的火線d與地線e之間，第一繼電器的線圈J1與第二繼電器的常開觸點J21串聯後接於市電輸入端的火線d與地線e之間。市電輸入端的火線d和地線e經第一繼電器的常開觸點J1後分別與輸出端的火線f和地線g相接，成為本切換電路的第一通路；市電輸入端的火線d和地線e經第三繼電器的常開觸點J3和第一繼電器的常閉觸點J1後分別與輸出端的火線f和地線g相接，成為本切換電路的第二通路。第三繼電器的線圈J3設於充放電控制電路中，由充放電控制電路控制其導通或不導通。
如圖2所示，變壓器B的初級線圈一端1經第一繼電器的常閉觸點J1與輸出端火線f相接，另一端2經第二繼電器的常閉觸點J23與次級線圈的一端5相接，變壓器補償線圈的一端3經第二繼電器的常開觸點J23與初級線圈的另一端2相接，補償線圈的另一端4經第二繼電器的常開觸點J22和第一繼電器的常閉觸點J1後與輸出端地線g相接。另外，變壓器的次級線圈除了一端5經第二繼電器的常閉觸點J23與初級線圈的另一端2相接外，其另一端經第二繼電器的常閉觸點J22和第一繼電器的常閉觸點J1後與輸出端地線g相接。
如圖2所示，直流電源是接於變壓器次級線圈的一端5與中心抽頭6之間的。本實施例中，直流電源與取樣電阻R和功率推動管BG2串聯後，接於變壓器B次級線圈的一端5與中心抽頭6之間的。電容C1和C2依次跨接於變壓器B次級線圈的一端5、中心抽頭6和另一端7之間。另外，功率推動管BG1的兩端分別接於取樣電阻R與功率推動管BG2的接點和變壓器B次級線圈的另一端7之間。
這裡，功率推動管BG1和BG2起脈衝信號放大作用，以推動變壓器逆變升壓，其基極b和c均接於充放電控制電路中。電容C1和C2是起到消除尖峰脈衝和濾波的作用。
取樣電阻R與直流電源的接點a是作為取樣點接於充放電控制電路中的。本實施例的直流電源為24～28伏蓄電池。
本大輸出功率的逆變電源的工作過程如下1、在市電正常供電時，電流首先通過第二繼電器的線圈J2，使第二繼電器的常開觸點J2導通。這樣，電流也通過第一繼電器的線圈J1，使第一繼電器的常開觸點J1導通。因此，通過上述切換電路的第一通路，使市電輸入端的火線d和地線e與輸出端的火線f和地線g相接，對用電設備正常供電。
2、在市電對用電設備設備正常供電的同時，如果直流電源的電壓低於設定值、需要充電時，在充放電控制電路中的第三繼電器的線圈J3通電，第三繼電器的常開觸點J3導通。此時，由於第二繼電器的常開觸點J22、J23也導通，因此，變壓器B初級線圈的一端1經第三繼電器的常開觸點J3與市電輸入端的火線d相通，另一端2經第二繼電器的常開觸點J23與補償線圈的一端3相接，再通過補償線圈的另一端4、第二繼電器的常開觸點J22和第三繼電器的常開觸點J3後與市電輸入端的地線e相通而形成迴路。此時，變壓器為普通的雙圈式變壓器，通過電磁場使變壓器的次級線圈產生電流，並通過電源迴路對直流電源進行充電。
3、當直流電源的充電完成，其電壓達到設定值時，第三繼電器的線圈J3不通電，第三繼電器的常開觸點J3也就斷開。此時，由於變壓器B初級線圈的一端1和另一端2均不與市電輸入端的火線d和地線f相通，故變壓器B的初級線圈和補償線圈沒有電流通過，充電工作停止。
4、在市電停電時，顯然，第一繼電器和第二繼電器的線圈J1、J2中均沒有電流通過，第二繼電器的常閉觸點J22、J23處於導通的狀態。此時，直流電源從變壓器B次級線圈的中心抽頭6處通過次級線圈，形成初級迴路；輸出端火線f經第一繼電器的常閉觸點J1至變壓器B初級線圈的一端1，通過初級線圈後從初級線圈的另一端2經第二繼電器的常閉觸點J23至次級線圈的一端5，通過次級線圈，最後從次級線圈的另一端7經第二繼電器的常閉觸點J22和第一繼電器的常閉觸點J1至輸出端地線g形成次級迴路。因此，變壓器B此時成為自耦式升壓變壓器，本逆變電源逆變輸出。在此狀態下，由於第三繼電器的常開觸點J3處於常開的位置，逆變輸出時輸出端的火線f和地線g不會與市電輸入端的火線d和地線e相通，以確保用電安全。
權利要求1.一種大輸出功率的逆變電源，是由切換電路、變壓器B、直流電源和充放電控制電路所組成，市電輸入後通過切換電路，經變壓器B和充放電控制電路自動對直流電源進行充電；在市電沒有輸入時，直流電源通過充放電控制電路和變壓器B逆變升壓後，經切換電路輸出，其特徵在於，所述的變壓器B採用脈衝變壓器，變壓器B的一側有初級線圈和補償線圈，另一側有次級線圈，切換電路中有第一繼電器J1和第二繼電器J2，變壓器B的初級線圈一端1經第一繼電器的常閉觸點J1與輸出端火線f相接，另一端2經第二繼電器的常閉觸點J23與次級線圈的一端5相接，變壓器補償線圈的一端3經第二繼電器的常開觸點J23與初級線圈的另一端2相接，另一端4經第二繼電器的常開觸點J22和第一繼電器的常閉觸點J1後與輸出端地線g相接，變壓器B次級線圈的另一端7經第二繼電器的常閉觸點J22和第一繼電器的常閉觸點J1後與輸出端地線g相接，直流電源接於變壓器B次級線圈的一端5與中心抽頭6之間。
2.根據權利要求1所述的大輸出功率的逆變電源，其特徵在於，所述的切換電路中，第二繼電器的線圈J2接於市電輸入端的火線d與地線e之間，第一繼電器的線圈J1與第二繼電器的常開觸點J21串聯後接於市電輸入端的火線d與地線e之間。
3.根據權利要求1所述的大輸出功率的逆變電源，其特徵在於，所述的切換電路中，市電輸入端的火線d和地線e經第一繼電器的常開觸點J1後分別與輸出端的火線f和地線g相接，成為本切換電路的第一通路；市電輸入端的火線d和地線e經第三繼電器的常開觸點J3和第一繼電器的常閉觸點J1後分別與輸出端的火線f和地線g相接，成為本切換電路的第二通路。
4.根據權利要求1、2或3所述的大輸出功率的逆變電源，其特徵在於，所述的直流電源與取樣電阻R和功率推動管BG2串聯後，接於變壓器B次級線圈的一端5與中心抽頭6之間的。
5.根據權利要求1、2或3所述的大輸出功率的逆變電源，其特徵在於，所述的電容C1和C2依次跨接於變壓器B次級線圈的一端5、中心抽頭6和另一端7之間。
6.根據權利要求4所述的大輸出功率的逆變電源，其特徵在於，所述的功率推動管BG1的兩端分別接於取樣電阻R與功率推動管BG2的接點和變壓器B次級線圈的另一端7之間。
專利摘要本大輸出功率的逆變電源屬於電子技術領域，特別涉及一種不間斷供電的逆變電源。它解決了現有的逆變電源所存在的輸出功率較小的問題。本大輸出功率的逆變電源是由切換電路、變壓器、直流電源和充放電控制電路所組成，變壓器採用脈衝變壓器，變壓器的一側有初級線圈和補償線圈，另一側有次級線圈，切換電路中有第一繼電器和第二繼電器，直流電源接於變壓器次級線圈的一端與中心抽頭之間。本大輸出功率的逆變電源由於變壓器採用了自耦式的連接方式，比同容量的雙圈式隔離變壓器輸出功率大幾倍，能夠提供瞬間大電流，以滿足用戶的需要；同時，使用方便且安全可靠，具有較高的實用價值。
文檔編號H02M7/48GK2735651SQ20042007860
公開日2005年10月19日 申請日期2004年8月12日 優先權日2004年8月12日
發明者王招明 申請人:王招明