專利名稱：一種直流轉(zhuǎn)交流逆變電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電源裝置，具體是涉及直流轉(zhuǎn)交流逆變電源。
背景技術(shù)：
逆變電源用于將蓄電池等提供的直流電(通常為12V或24V)轉(zhuǎn)換為110V或220V交流電，普遍用于汽車、船舶等有直流電而無交流電的場合，也可和蓄電池配套，作為家庭備用電源使用。衡量一個(gè)逆變電源的優(yōu)劣，其轉(zhuǎn)換效率和輸出電壓的穩(wěn)定性是其中兩個(gè)重要的指標(biāo)。現(xiàn)有技術(shù)的逆變電源普遍采用了圖(1)所示的方案，其基本工作原理為DC-DC轉(zhuǎn)換電路首先將直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為交流輸出電壓峰值左右的直流高壓，然后通過脈寬控制電路驅(qū)動(dòng)DC-AC橋式變換電路輸出工頻交流電壓。由于采用了高頻開關(guān)變壓器和功率場效應(yīng)管，其轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)90％。交流輸出的脈寬調(diào)整由于從直流高壓端取樣，而控制的是交流輸出電壓，沒有形成閉合的反饋環(huán)路，因此輸出電壓的穩(wěn)定度較低，一般只能達(dá)到±10％左右。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述之不足而提供一種效率更高，輸出電壓更為穩(wěn)定的逆變電源。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了如下的方案該直流轉(zhuǎn)交流逆變電源由DC-DC轉(zhuǎn)換電路、DC-AC轉(zhuǎn)換電路、取樣電路和PWM脈寬控制電路組成。DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓的負(fù)極接在直流輸入電壓的正極上；DC-AC的脈寬控制電路直接從交流輸出端取樣，并進(jìn)一步控制輸出電壓的大小，形成了一個(gè)閉合的負(fù)反饋環(huán)路；輸出電壓的取樣電路得到一個(gè)和輸出電壓有效值成正比的直流電壓，該電壓反饋至PWM脈寬控制電路，并控制輸出電壓有效值的大小。
本實(shí)用新型的有益效果是在采用開關(guān)變壓器和脈寬調(diào)整技術(shù)的基礎(chǔ)上，將直流輸入電壓疊加在DC-DC轉(zhuǎn)換輸出的直流高壓上，進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換效率。逆變電路的脈寬調(diào)整直接從交流輸出端取樣，并進(jìn)一步控制輸出電壓的脈沖寬度，這樣就形成了一個(gè)閉合的反饋環(huán)路，提高了輸出電壓的穩(wěn)定性；采用本方案的逆變電源，其轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)95％，輸出電壓的穩(wěn)定性可提高到±2％左右。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的電路方框圖；圖2為本實(shí)用新型的電路原理方框圖；圖3為本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，該直流轉(zhuǎn)交流逆變電源由DC-DC轉(zhuǎn)換電路、DC-AC轉(zhuǎn)換電路、取樣電路和PWM脈寬控制電路組成。DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓的負(fù)極接在直流輸入電壓的正極上；DC-AC的脈寬控制電路直接從交流輸出端取樣，并形成了一個(gè)閉合的負(fù)反饋環(huán)路；輸出電壓的取樣電路將得到的直流電壓反饋至PWM脈寬控制電路，并控制輸出電壓有效值的大小。
如圖3所示，本實(shí)用新型的工作原理如下DC-DC轉(zhuǎn)換電路包括U1及其外圍元件組成的脈寬控制電路、開關(guān)管Q6，Q17及開關(guān)變壓器T1組成的推挽式功率變換電路、D15-D18及C7組成的整流濾波電路。脈寬控制集成電路U1產(chǎn)生兩路相反的PWM驅(qū)動(dòng)脈沖，分別加到功率場效應(yīng)管Q6和Q17柵極，控制它們交替導(dǎo)通，輸入直流電壓被變換成高頻的方波交流電壓經(jīng)開關(guān)變壓器T1升壓輸出。該電壓經(jīng)D15-D18橋式整流和C7濾波后，變?yōu)橹绷麟妷?。該直流電壓的?fù)極并未接地而是和直流輸入電壓的正極相連，這樣就將直流輸入電壓疊加到了直流高壓上，得到交流輸出電壓峰值左右的直流電壓V1，由于一部分直流電壓不需通過DC-DC轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換，因此提高了效率。
功率場效應(yīng)管Q11-Q14組成高壓直流轉(zhuǎn)工頻交流的橋式變換電路，U2及其外圍元件組成脈寬調(diào)制電路，輸出占空比可調(diào)的工頻方波信號，推動(dòng)橋式變換電路工作，這樣交流輸出端就得到工頻交流電壓。
輸出電壓的取樣電路由D12、D13、R20、R21、C9、R22、R43和VR1組成。輸出電壓經(jīng)整流二極管D12和D13全波整流，R20和R21分壓及C9濾波，在C9上得到一個(gè)和交流輸出電壓有效值成正比的直流電壓，該電壓經(jīng)R22、R43和VR1分壓后送至脈寬調(diào)整電路U2，控制輸出電壓的占空比，達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓有效值的目的，電路正常工作時(shí)，調(diào)節(jié)可變電阻VR1將輸出交流電壓調(diào)至額定電壓值，當(dāng)蓄電池提供的直流電壓波動(dòng)或負(fù)載變化時(shí)，造成輸出電壓上升或下降，送至脈寬調(diào)整電路的反饋電壓也隨之上升或下降，使輸出電壓的脈沖寬度發(fā)生相應(yīng)變化，從而調(diào)節(jié)輸出電壓回復(fù)到額定電壓。由于構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng)，因此輸出電壓的穩(wěn)定性車高。
權(quán)利要求1.一種直流轉(zhuǎn)交流逆變電源，由DC-DC轉(zhuǎn)換電路、DC-AC轉(zhuǎn)換電路、取樣電路和PWM脈寬控制電路組成；其特征在于DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓的負(fù)極接在直流輸入電壓的正極上，即將直流輸入電壓疊加至DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓上；DC-AC的脈寬控制電路直接從交流輸出端取樣，并進(jìn)一步控制輸出電壓的大小，形成了一個(gè)閉合的負(fù)反饋環(huán)路；取樣電路連接在交流輸出端，它得到一個(gè)和輸出電壓有效值成正比的直流電壓，該電壓反饋至PWM脈寬控制電路，并控制輸出電壓有效值的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流轉(zhuǎn)交流逆變電源，其特征在于，所述取樣電路包括D12、D13、R20、R21、C9、R22、R43和VR1組成，輸出電壓經(jīng)整流二極管D12和D13全波整流，R20和R21分壓及C9濾波，在C9上得到一個(gè)和交流輸出電壓有效值成正比的直流電壓，該電壓經(jīng)R22、R43和VR1分壓后送至脈寬調(diào)整電路U2，控制輸出電壓的占空比。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種直流轉(zhuǎn)交流逆變電源，包括DC－DC轉(zhuǎn)換電路、DC－AC轉(zhuǎn)換電路、取樣電路和PWM脈寬控制電路組成，其特征在于，該電路中將直流輸入電壓疊加在DC－DC轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓上，交流輸出電壓的脈寬調(diào)整直接從交流輸出端取樣，形成一個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)。上述電源電路提高了逆變電源的轉(zhuǎn)換效率和輸出電壓的穩(wěn)定性。
文檔編號H02M7/48GK2615957SQ03224519
公開日2004年5月12日 申請日期2003年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月26日
發(fā)明者李偉光, 殷克書 申請人:李偉光