高頻純正弦波逆變器的製作方法

2023-07-10 07:31:06 2

專利名稱：高頻純正弦波逆變器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種逆變器，尤其是指一種高頻純正弦波逆變器。 技術背景
直流變交流的逆變電源在很多領域等到廣泛應用，尤其是一些沒有交流電源 的場合，比如衛生車載設備、環保測量車設備等都必須要高質量的交流電源。而 目前市售的逆變器，輸出的都是幅度與寬度隨負載變化的方波或模擬正弦波，有 的也能輸出正弦波，但波形失真大、高次諧波分量大、體積大、重量重，不合適 移動使用。

實用新型內容
本實用新型的目的在於提供一種高頻純正弦波逆變器，它體積小、重量輕、 成本低，輸出的是純正弦波，可以使用於功率比逆變器小的所有負載。
為達到上述目的，本實用新型採取的解決方案是 一種高頻純正弦波逆變器， 它包括直流升壓電路、高壓整流電路、50Hz高頻調製輸出電壓控制電路、濾波電 路、電壓控制/保護電路，直流升壓電路連接高壓整流電路，高壓整流電路連接H 橋電路，高壓整流電路與H橋電路之間連接電流取樣電路，電流取樣電路連接電 壓控制/保護電路，H橋電路連接濾波電路，濾波電路交流輸出並連接電壓取樣電 路，電壓取樣電路連接電壓控制/保護電路，電壓取樣電路與電壓控制/保護電路 之間連接50Hz高頻調製輸出電壓控制電路，電壓控制/保護電路輸出端分別連接 直流升壓電路和50Hz高頻調製輸出電壓控制電路，50Hz高頻調製輸出電壓控制 電路輸出端連接驅動電路，驅動電路連接H橋電路；直流升壓電路由晶片IC1、 兩個MOS管、三極體、二極體、高頻變壓器、光偶、電阻、電容組成，晶片IC1 的11腳和13腳輸出推挽方式脈衝控制兩個MOS管導通，光偶反饋升壓電壓， 控制晶片IC1輸出脈衝寬度，可靠控制升壓電壓，高壓整流電路由四個二極體和 電解電容組成全橋濾波，50Hz高頻調製輸出電壓控制電路由晶片IC3、 IC4、 IC5、 電阻、電容組成，晶片IC5的7腳和11腳輸出按正弦方式調製的高頻脈衝信號, 經晶片IC3、 IC4電壓變換後控制由四個MOS管組成的H橋電路，經過由電感、 電容和電阻組成的濾波電路的濾波，從電容兩端輸出高質量的純正弦波交流電， 電阻和電容濾除高次諧波使得輸出電源質量更好，電壓控制/保護電路由晶片IC1、 IC2、光偶、電阻、電容組成，晶片IC1的17腳輸入直流工作電壓，判斷是否過 壓和欠壓，晶片IC2、電阻、電容組成過載保護控制電路，由晶片IC2送出過載 信號， 一路經光偶控制晶片IC1停止工作，另一路通過電阻分壓後，控制晶片IC5
停止送出高頻調製信號，晶片IC5的1腳輸入交流電壓幅度，經晶片IC5內部處 理後，自動將電壓穩定在設定範圍。
本實用新型在很多領域得到廣泛應用，尤其是一些沒有交流電源的場合，而 必須要求高質量的交流電源時，更顯得純正弦波逆變器的重要性。高頻純正弦波 完全克服了現有技術存在的缺陷，它體積小，重量輕，輸出是純正弦波，可以使 用於功率比逆變器小的所有負載。高頻純正弦波逆變器包括5個晶片、電容、電 阻、MOS管、高頻變壓器。其中一個晶片高頻升壓控制與MOS管、高頻變壓器 連接， 一個晶片50HZ高頻調製脈衝輸出， 一個晶片保護控制，兩個驅動晶片與 MOS管組成的H橋連接。50HZ高頻調製晶片有軟體控制，按正弦規律變化依次 輸出調製脈衝，經電感和電容濾波後輸出純正弦波。本實用新型具有如下優點
(1)輸出為純正弦波使用於功率小於逆變器的所有負載。(2)大大減少了逆變器 體積和重量，可提供高質量的移動電源。(3)效率高、成本低、使用方便。

圖1為本實施例的結構框圖。 圖2為本實施例的電路原理圖。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
參見圖1和圖2， 一種高頻純正弦波逆變器，它包括直流升壓電路、高壓整 流電路、50Hz高頻調製輸出電壓控制電路、濾波電路、電壓控制/保護電路，直 流升壓電路連接高壓整流電路，高壓整流電路連接H橋電路，高壓整流電路與H 橋電路之間連接電流取樣電路，電流取樣電路連接電壓控制/保護電路，H橋電路 連接濾波電路，濾波電路交流輸出並連接電壓取樣電路，電壓取樣電路連接電壓 控制/保護電路，電壓取樣電路與電壓控制/保護電路之間連接50Hz高頻調製輸出 電壓控制電路，電壓控制/保護電路輸出端分別連接直流升壓電路和50Hz高頻調 制輸出電壓控制電路，50Hz高頻調製輸出電壓控制電路輸出端連接驅動電路，驅 動電路連接H橋電路；直流升壓電路由晶片IC1、兩個MOS管Vl、 V2、三極體 Tl-T5、 二極體D1、 D12、 D13、高頻變壓器B1、光偶PC1、電阻R3-R12、電容 C4組成，晶片IC1的11腳和13腳輸出推挽方式脈衝控制兩個MOS管VI、 V2 導通，光偶PC1反饋升壓電壓，控制晶片IC1輸出脈衝寬度，可靠控制升壓電壓， 高壓整流電路由四個二極體D7-D10和電解電容C14組成全橋濾波，50Hz高頻調 制輸出電壓控制電路由晶片IC3、 IC4、 IC5、電阻R28-R30、電容CDIO、 CD11 組成，晶片IC5的7腳和11腳輸出按正弦方式調製的高頻脈衝信號，經晶片IC3、 IC4電壓變換後控制由四個MOS管V3、 V4、 V5、 V6組成的H橋電路，經過由 電感L1、電容C17、 C18和電阻R34組成的濾波電路的濾波，從電容C18兩端 輸出高質量的純正弦波交流電，電阻R34和電容C17濾除高次諧波使得輸出電源
質量更好，電壓控制/保護電路由光偶PC1、 PC2、電阻R13-R15、電容C5、 C6 和穩壓二極體DW1、 DW2組成，晶片IC1的17腳輸入直流工作電壓，判斷是否 過壓和欠壓，晶片IC2、電阻R20、電容C9組成過載保護控制電路，由晶片IC2 送出過載信號， 一路經光偶PC2控制晶片IC1停止工作，另一路通過電阻R36、 R19分壓後，控制晶片IC5停止送出高頻調製信號，晶片IC5的1腳輸入交流電 壓幅度，經晶片IC5內部處理後，自動將電壓穩定在設定範圍。
參見圖2，所述的晶片IC1型號為PIC16F716，晶片IC1的1腳連接電阻R38， 電阻R38連接指示燈LED2;晶片IC1的4腳連接電容C4、電阻R3和二極體Dl; 晶片IC1的5腳接地；晶片IC1的6腳接電阻R4和光偶PC2;晶片IC1的7腳 接電阻R5和光偶PC1;晶片IC1的8腳接電阻R6，電阻R6接三極體Tl基極， 三極體T1集電極接蜂鳴器HA;晶片IC1的10腳接電阻R37，電阻R37接指示 燈LED1;晶片IC1的11腳接電阻R7，電阻R7接三極體T2基極，三極體T2 集電極接三極體T3基極、電阻RIO、 二極體D13，驅動MOS管V2;晶片IC1 的13腳接電阻R8，電阻R8接三極體T4基極，三極體T4集電極接三極體T5 基極、電阻R9、 二極體D12，驅動MOS管Vl; MOS管Vl、 V2連接高頻變壓 器B1;晶片IC1的14腳接5VDC電源；晶片IC1的15、 16腳接由晶蕩Z1和電 容C3、 C2組成的震蕩電路；晶片IC1的17腳接電阻R2、 R3和電容C1。
參見圖2，所述的晶片IC5型號為PIC16F716，晶片IC3、 IC4型號為IR2103， 晶片IC5的1腳連接由電阻R21、 R22、 R23、電位器RW1和電容C12組成的電 壓取樣電路；晶片IC5的2腳接5VDC電源；晶片IC5的4腳接由電阻R20、電 容C9、 二極體D2組成的復位電路；晶片IC5的5腳接地；晶片IC5的7腳接芯 片IC4的2腳和3腳；晶片IC5的11腳接晶片IC3的2腳和3腳；晶片IC5的 14腳接5VDC電源；晶片IC5的15、 16腳接由晶蕩Z2、電容CIO、 Cll組成的 震蕩電路；晶片IC3的1腳和晶片IC4的1腳接15V電源；晶片IC3的4腳和芯 片IC4的4腳接高壓整流後的負極；晶片IC3的5腳、7腳和晶片IC4的5腳、7 腳分別接電阻R29、 R28、 R31、 R30驅動H橋電路；晶片IC3的8腳接由電容 CD10和二極體D3組成的自舉升壓電路;晶片IC4的8腳接由電容CD11和二極 管D4組成的自舉升壓電路。
參見圖2，所述的光偶PC1、 PC2型號為PC817。
參見圖2，所述的晶片IC2型號為LM339。
權利要求1、一種高頻純正弦波逆變器，它包括直流升壓電路、高壓整流電路、50Hz高頻調製輸出電壓控制電路、濾波電路、電壓控制/保護電路，其特徵在於直流升壓電路連接高壓整流電路，高壓整流電路連接H橋電路，高壓整流電路與H橋電路之間連接電流取樣電路，電流取樣電路連接電壓控制/保護電路，H橋電路連接濾波電路，濾波電路交流輸出並連接電壓取樣電路，電壓取樣電路連接電壓控制/保護電路，電壓取樣電路與電壓控制/保護電路之間連接50Hz高頻調製輸出電壓控制電路，電壓控制/保護電路輸出端分別連接直流升壓電路和50Hz高頻調製輸出電壓控制電路，50Hz高頻調製輸出電壓控制電路輸出端連接驅動電路，驅動電路連接H橋電路；直流升壓電路由晶片(IC1)、兩個MOS管(V1、V2)、三極體(T1-T5)、二極體(D1、D12、D13)、高頻變壓器(B1)、光偶(PC1)、電阻(R3-R12)、電容(C4)組成，晶片(IC1)的11腳和13腳輸出推挽方式脈衝控制兩個MOS管(V1、V2)導通，光偶(PC1)反饋升壓電壓，控制晶片(IC1)輸出脈衝寬度，可靠控制升壓電壓，高壓整流電路由四個二極體(D7-D10)和電解電容(C14)組成全橋濾波，50Hz高頻調製輸出電壓控制電路由晶片(IC3、IC4、IC5)、電阻(R28-R30)、電容(CD10、CD11)組成，晶片(IC5)的7腳和11腳輸出按正弦方式調製的高頻脈衝信號，經晶片(IC3、IC4)電壓變換後控制由四個MOS管(V3、V4、V5、V6)組成的H橋電路，經過由電感(L1)、電容(C17、C18)和電阻(R34)組成的濾波電路的濾波，從電容(C18)兩端輸出高質量的純正弦波交流電，電阻(R34)和電容(C17)濾除高次諧波使得輸出電源質量更好，電壓控制/保護電路由光偶(PC1、PC2)、電阻(R13-R15)、電容(C5、C6)和穩壓二極體(DW1、DW2)組成，晶片(IC1)的17腳輸入直流工作電壓，判斷是否過壓和欠壓，晶片(IC2)、電阻(R20)、電容(C9)組成過載保護控制電路，由晶片(IC2)送出過載信號，一路經光偶(PC2)控制晶片(IC1)停止工作，另一路通過電阻(R36、R19)分壓後，控制晶片(IC5)停止送出高頻調製信號，晶片(IC5)的1腳輸入交流電壓幅度，經晶片(IC5)內部處理後，自動將電壓穩定在設定範圍。
2、 根據權利要求1所述的一種高頻純正弦波逆變器，其特徵在於所述的芯 片(IC1)型號為PIC16F716,晶片(IC1)的l腳連接電阻(R38)，電阻(R38) 連接指示燈(LED20;晶片(ICO的4腳連接電容(C4)、電阻(R3)和二極體(Dl);晶片(IC1)的5腳接地；晶片(IC1)的6腳接電阻(R4)和光偶(PC2); 晶片(IC1)的7腳接電阻(R5)和光偶(PC1);晶片(IC1)的8腳接電阻(R6)， 電阻(R6)接三極體(Tl)基極，三極體(Tl)集電極接蜂鳴器(HA);晶片(IC1) 的IO腳接電阻(R37),電阻(R37)接指示燈(LED1);晶片(IC1)的11腳接電阻(R7)，電阻(R7)接三極體(T2)基極，三極體(T2)集電極接三極體(T3) 基極、電阻(RIO)、 二極體(D13),驅動MOS管(V2);晶片(IC1)的13腳 接電阻(R8)，電阻(R8)接三極體(T4)基極，三極體(T4)集電極接三極體(T5)基極、電阻(R9)、 二極體(D12),驅動MOS管(VI); MOS管(Vl、 V2)連接高頻變壓器(Bl);晶片(IC1)的14腳接5VDC電源；晶片(IC1) 的15、 16腳接由晶蕩(Zl)和電容(C3、 C2)組成的震蕩電路；晶片(IC1)的 17腳接電阻(R2、 R3)和電容(Cl)。
3、 根據權利要求1所述的一種高頻純正弦波逆變器，其特徵在於所述的芯 片(IC5)型號為PIC16F716，晶片(IC3、 IC4)型號為IR2103，晶片(IC5)的 l腳連接由電阻(R21、 R22、 R230、電位器(RW1)和電容(C12)組成的電壓 取樣電路；晶片(IC50的2腳接5VDC電源；晶片(IC5)的4腳接由電阻(R20)、 電容(C9)、 二極體(D2)組成的復位電路；晶片(IC5)的5腳接地；晶片(IC5) 的7腳接晶片(IC4)的2腳和3腳；晶片(IC5)的ll腳接晶片(IC3)的2腳 和3腳；晶片(IC5)的14腳接5VDC電源；晶片(IC5)的15、 16腳接由晶蕩(Z2)、電容(CIO、 Cll)組成的震蕩電路；晶片(IC3)的l腳和晶片(IC4) 的1腳接15V電源；晶片(IC3)的4腳和晶片(IC4)的4腳接高壓整流後的負 極；晶片(IC3)的5腳、7腳和晶片(IC4)的5腳、7腳分別接電阻(R29、 R28、 R31、 R30)驅動H橋電路；晶片(IC3)的8腳接由電容(CD10)和二極體(D3) 組成的自舉升壓電路；晶片(IC4)的8腳接由電容(CD11)和二極體(D4) 組成的自舉升壓電路。
4、 根據權利要求1所述的一種高頻純正弦波逆變器，其特徵在於所述的光 偶(PC1、 PC2)型號為PC817。
5、 根據權利要求1所述的一種高頻純正弦波逆變器，其特徵在於所述的芯 片(IC2)型號為LM339。
專利摘要一種高頻純正弦波逆變器，直流升壓電路連接高壓整流電路，高壓整流電路連接H橋電路，高壓整流電路與H橋電路之間連接電流取樣電路，電流取樣電路連接電壓控制/保護電路，H橋電路連接濾波電路，濾波電路交流輸出並連接電壓取樣電路，電壓取樣電路連接電壓控制/保護電路，電壓取樣電路與電壓控制/保護電路之間連接50Hz高頻調製輸出電壓控制電路，電壓控制/保護電路輸出端分別連接直流升壓電路和50Hz高頻調製輸出電壓控制電路，50Hz高頻調製輸出電壓控制電路輸出端連接驅動電路，驅動電路連接H橋電路。它體積小、重量輕、成本低，輸出的是純正弦波，可以使用於功率比逆變器小的所有負載。
文檔編號H02M7/48GK201191811SQ200820086700
公開日2009年2月4日 申請日期2008年5月2日 優先權日2008年5月2日
發明者晶 張, 蔡榮林, 陳松財 申請人:蔡榮林