高频纯正弦波逆变器的制作方法

xiaoxiao2020-09-12  27

专利名称:高频纯正弦波逆变器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种逆变器,尤其是指一种高频纯正弦波逆变器。 技术背景
直流变交流的逆变电源在很多领域等到广泛应用,尤其是一些没有交流电源 的场合,比如卫生车载设备、环保测量车设备等都必须要高质量的交流电源。而 目前市售的逆变器,输出的都是幅度与宽度随负载变化的方波或模拟正弦波,有 的也能输出正弦波,但波形失真大、高次谐波分量大、体积大、重量重,不合适 移动使用。

实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高频纯正弦波逆变器,它体积小、重量轻、 成本低,输出的是纯正弦波,可以使用于功率比逆变器小的所有负载。
为达到上述目的,本实用新型采取的解决方案是 一种高频纯正弦波逆变器, 它包括直流升压电路、高压整流电路、50Hz高频调制输出电压控制电路、滤波电 路、电压控制/保护电路,直流升压电路连接高压整流电路,高压整流电路连接H 桥电路,高压整流电路与H桥电路之间连接电流取样电路,电流取样电路连接电 压控制/保护电路,H桥电路连接滤波电路,滤波电路交流输出并连接电压取样电 路,电压取样电路连接电压控制/保护电路,电压取样电路与电压控制/保护电路 之间连接50Hz高频调制输出电压控制电路,电压控制/保护电路输出端分别连接 直流升压电路和50Hz高频调制输出电压控制电路,50Hz高频调制输出电压控制 电路输出端连接驱动电路,驱动电路连接H桥电路;直流升压电路由芯片IC1、 两个MOS管、三极管、二极管、高频变压器、光偶、电阻、电容组成,芯片IC1 的11脚和13脚输出推挽方式脉冲控制两个MOS管导通,光偶反馈升压电压, 控制芯片IC1输出脉冲宽度,可靠控制升压电压,高压整流电路由四个二极管和 电解电容组成全桥滤波,50Hz高频调制输出电压控制电路由芯片IC3、 IC4、 IC5、 电阻、电容组成,芯片IC5的7脚和11脚输出按正弦方式调制的高频脉冲信号, 经芯片IC3、 IC4电压变换后控制由四个MOS管组成的H桥电路,经过由电感、 电容和电阻组成的滤波电路的滤波,从电容两端输出高质量的纯正弦波交流电, 电阻和电容滤除高次谐波使得输出电源质量更好,电压控制/保护电路由芯片IC1、 IC2、光偶、电阻、电容组成,芯片IC1的17脚输入直流工作电压,判断是否过 压和欠压,芯片IC2、电阻、电容组成过载保护控制电路,由芯片IC2送出过载 信号, 一路经光偶控制芯片IC1停止工作,另一路通过电阻分压后,控制芯片IC5
停止送出高频调制信号,芯片IC5的1脚输入交流电压幅度,经芯片IC5内部处 理后,自动将电压稳定在设定范围。
本实用新型在很多领域得到广泛应用,尤其是一些没有交流电源的场合,而 必须要求高质量的交流电源时,更显得纯正弦波逆变器的重要性。高频纯正弦波 完全克服了现有技术存在的缺陷,它体积小,重量轻,输出是纯正弦波,可以使 用于功率比逆变器小的所有负载。高频纯正弦波逆变器包括5个芯片、电容、电 阻、MOS管、高频变压器。其中一个芯片高频升压控制与MOS管、高频变压器 连接, 一个芯片50HZ高频调制脉冲输出, 一个芯片保护控制,两个驱动芯片与 MOS管组成的H桥连接。50HZ高频调制芯片有软件控制,按正弦规律变化依次 输出调制脉冲,经电感和电容滤波后输出纯正弦波。本实用新型具有如下优点
(1)输出为纯正弦波使用于功率小于逆变器的所有负载。(2)大大减少了逆变器 体积和重量,可提供高质量的移动电源。(3)效率高、成本低、使用方便。

图1为本实施例的结构框图。 图2为本实施例的电路原理图。
具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
参见图1和图2, 一种高频纯正弦波逆变器,它包括直流升压电路、高压整 流电路、50Hz高频调制输出电压控制电路、滤波电路、电压控制/保护电路,直 流升压电路连接高压整流电路,高压整流电路连接H桥电路,高压整流电路与H 桥电路之间连接电流取样电路,电流取样电路连接电压控制/保护电路,H桥电路 连接滤波电路,滤波电路交流输出并连接电压取样电路,电压取样电路连接电压 控制/保护电路,电压取样电路与电压控制/保护电路之间连接50Hz高频调制输出 电压控制电路,电压控制/保护电路输出端分别连接直流升压电路和50Hz高频调 制输出电压控制电路,50Hz高频调制输出电压控制电路输出端连接驱动电路,驱 动电路连接H桥电路;直流升压电路由芯片IC1、两个MOS管Vl、 V2、三极管 Tl-T5、 二极管D1、 D12、 D13、高频变压器B1、光偶PC1、电阻R3-R12、电容 C4组成,芯片IC1的11脚和13脚输出推挽方式脉冲控制两个MOS管VI、 V2 导通,光偶PC1反馈升压电压,控制芯片IC1输出脉冲宽度,可靠控制升压电压, 高压整流电路由四个二极管D7-D10和电解电容C14组成全桥滤波,50Hz高频调 制输出电压控制电路由芯片IC3、 IC4、 IC5、电阻R28-R30、电容CDIO、 CD11 组成,芯片IC5的7脚和11脚输出按正弦方式调制的高频脉冲信号,经芯片IC3、 IC4电压变换后控制由四个MOS管V3、 V4、 V5、 V6组成的H桥电路,经过由 电感L1、电容C17、 C18和电阻R34组成的滤波电路的滤波,从电容C18两端 输出高质量的纯正弦波交流电,电阻R34和电容C17滤除高次谐波使得输出电源
质量更好,电压控制/保护电路由光偶PC1、 PC2、电阻R13-R15、电容C5、 C6 和稳压二极管DW1、 DW2组成,芯片IC1的17脚输入直流工作电压,判断是否 过压和欠压,芯片IC2、电阻R20、电容C9组成过载保护控制电路,由芯片IC2 送出过载信号, 一路经光偶PC2控制芯片IC1停止工作,另一路通过电阻R36、 R19分压后,控制芯片IC5停止送出高频调制信号,芯片IC5的1脚输入交流电 压幅度,经芯片IC5内部处理后,自动将电压稳定在设定范围。
参见图2,所述的芯片IC1型号为PIC16F716,芯片IC1的1脚连接电阻R38, 电阻R38连接指示灯LED2;芯片IC1的4脚连接电容C4、电阻R3和二极管Dl; 芯片IC1的5脚接地;芯片IC1的6脚接电阻R4和光偶PC2;芯片IC1的7脚 接电阻R5和光偶PC1;芯片IC1的8脚接电阻R6,电阻R6接三极管Tl基极, 三极管T1集电极接蜂鸣器HA;芯片IC1的10脚接电阻R37,电阻R37接指示 灯LED1;芯片IC1的11脚接电阻R7,电阻R7接三极管T2基极,三极管T2 集电极接三极管T3基极、电阻RIO、 二极管D13,驱动MOS管V2;芯片IC1 的13脚接电阻R8,电阻R8接三极管T4基极,三极管T4集电极接三极管T5 基极、电阻R9、 二极管D12,驱动MOS管Vl; MOS管Vl、 V2连接高频变压 器B1;芯片IC1的14脚接5VDC电源;芯片IC1的15、 16脚接由晶荡Z1和电 容C3、 C2组成的震荡电路;芯片IC1的17脚接电阻R2、 R3和电容C1。
参见图2,所述的芯片IC5型号为PIC16F716,芯片IC3、 IC4型号为IR2103, 芯片IC5的1脚连接由电阻R21、 R22、 R23、电位器RW1和电容C12组成的电 压取样电路;芯片IC5的2脚接5VDC电源;芯片IC5的4脚接由电阻R20、电 容C9、 二极管D2组成的复位电路;芯片IC5的5脚接地;芯片IC5的7脚接芯 片IC4的2脚和3脚;芯片IC5的11脚接芯片IC3的2脚和3脚;芯片IC5的 14脚接5VDC电源;芯片IC5的15、 16脚接由晶荡Z2、电容CIO、 Cll组成的 震荡电路;芯片IC3的1脚和芯片IC4的1脚接15V电源;芯片IC3的4脚和芯 片IC4的4脚接高压整流后的负极;芯片IC3的5脚、7脚和芯片IC4的5脚、7 脚分别接电阻R29、 R28、 R31、 R30驱动H桥电路;芯片IC3的8脚接由电容 CD10和二极管D3组成的自举升压电路;芯片IC4的8脚接由电容CD11和二极 管D4组成的自举升压电路。
参见图2,所述的光偶PC1、 PC2型号为PC817。
参见图2,所述的芯片IC2型号为LM339。
权利要求1、一种高频纯正弦波逆变器,它包括直流升压电路、高压整流电路、50Hz高频调制输出电压控制电路、滤波电路、电压控制/保护电路,其特征在于直流升压电路连接高压整流电路,高压整流电路连接H桥电路,高压整流电路与H桥电路之间连接电流取样电路,电流取样电路连接电压控制/保护电路,H桥电路连接滤波电路,滤波电路交流输出并连接电压取样电路,电压取样电路连接电压控制/保护电路,电压取样电路与电压控制/保护电路之间连接50Hz高频调制输出电压控制电路,电压控制/保护电路输出端分别连接直流升压电路和50Hz高频调制输出电压控制电路,50Hz高频调制输出电压控制电路输出端连接驱动电路,驱动电路连接H桥电路;直流升压电路由芯片(IC1)、两个MOS管(V1、V2)、三极管(T1-T5)、二极管(D1、D12、D13)、高频变压器(B1)、光偶(PC1)、电阻(R3-R12)、电容(C4)组成,芯片(IC1)的11脚和13脚输出推挽方式脉冲控制两个MOS管(V1、V2)导通,光偶(PC1)反馈升压电压,控制芯片(IC1)输出脉冲宽度,可靠控制升压电压,高压整流电路由四个二极管(D7-D10)和电解电容(C14)组成全桥滤波,50Hz高频调制输出电压控制电路由芯片(IC3、IC4、IC5)、电阻(R28-R30)、电容(CD10、CD11)组成,芯片(IC5)的7脚和11脚输出按正弦方式调制的高频脉冲信号,经芯片(IC3、IC4)电压变换后控制由四个MOS管(V3、V4、V5、V6)组成的H桥电路,经过由电感(L1)、电容(C17、C18)和电阻(R34)组成的滤波电路的滤波,从电容(C18)两端输出高质量的纯正弦波交流电,电阻(R34)和电容(C17)滤除高次谐波使得输出电源质量更好,电压控制/保护电路由光偶(PC1、PC2)、电阻(R13-R15)、电容(C5、C6)和稳压二极管(DW1、DW2)组成,芯片(IC1)的17脚输入直流工作电压,判断是否过压和欠压,芯片(IC2)、电阻(R20)、电容(C9)组成过载保护控制电路,由芯片(IC2)送出过载信号,一路经光偶(PC2)控制芯片(IC1)停止工作,另一路通过电阻(R36、R19)分压后,控制芯片(IC5)停止送出高频调制信号,芯片(IC5)的1脚输入交流电压幅度,经芯片(IC5)内部处理后,自动将电压稳定在设定范围。
2、 根据权利要求1所述的一种高频纯正弦波逆变器,其特征在于所述的芯 片(IC1)型号为PIC16F716,芯片(IC1)的l脚连接电阻(R38),电阻(R38) 连接指示灯(LED20;芯片(ICO的4脚连接电容(C4)、电阻(R3)和二极管(Dl);芯片(IC1)的5脚接地;芯片(IC1)的6脚接电阻(R4)和光偶(PC2); 芯片(IC1)的7脚接电阻(R5)和光偶(PC1);芯片(IC1)的8脚接电阻(R6), 电阻(R6)接三极管(Tl)基极,三极管(Tl)集电极接蜂鸣器(HA);芯片(IC1) 的IO脚接电阻(R37),电阻(R37)接指示灯(LED1);芯片(IC1)的11脚接电阻(R7),电阻(R7)接三极管(T2)基极,三极管(T2)集电极接三极管(T3) 基极、电阻(RIO)、 二极管(D13),驱动MOS管(V2);芯片(IC1)的13脚 接电阻(R8),电阻(R8)接三极管(T4)基极,三极管(T4)集电极接三极管(T5)基极、电阻(R9)、 二极管(D12),驱动MOS管(VI); MOS管(Vl、 V2)连接高频变压器(Bl);芯片(IC1)的14脚接5VDC电源;芯片(IC1) 的15、 16脚接由晶荡(Zl)和电容(C3、 C2)组成的震荡电路;芯片(IC1)的 17脚接电阻(R2、 R3)和电容(Cl)。
3、 根据权利要求1所述的一种高频纯正弦波逆变器,其特征在于所述的芯 片(IC5)型号为PIC16F716,芯片(IC3、 IC4)型号为IR2103,芯片(IC5)的 l脚连接由电阻(R21、 R22、 R230、电位器(RW1)和电容(C12)组成的电压 取样电路;芯片(IC50的2脚接5VDC电源;芯片(IC5)的4脚接由电阻(R20)、 电容(C9)、 二极管(D2)组成的复位电路;芯片(IC5)的5脚接地;芯片(IC5) 的7脚接芯片(IC4)的2脚和3脚;芯片(IC5)的ll脚接芯片(IC3)的2脚 和3脚;芯片(IC5)的14脚接5VDC电源;芯片(IC5)的15、 16脚接由晶荡(Z2)、电容(CIO、 Cll)组成的震荡电路;芯片(IC3)的l脚和芯片(IC4) 的1脚接15V电源;芯片(IC3)的4脚和芯片(IC4)的4脚接高压整流后的负 极;芯片(IC3)的5脚、7脚和芯片(IC4)的5脚、7脚分别接电阻(R29、 R28、 R31、 R30)驱动H桥电路;芯片(IC3)的8脚接由电容(CD10)和二极管(D3) 组成的自举升压电路;芯片(IC4)的8脚接由电容(CD11)和二极管(D4) 组成的自举升压电路。
4、 根据权利要求1所述的一种高频纯正弦波逆变器,其特征在于所述的光 偶(PC1、 PC2)型号为PC817。
5、 根据权利要求1所述的一种高频纯正弦波逆变器,其特征在于所述的芯 片(IC2)型号为LM339。
专利摘要一种高频纯正弦波逆变器,直流升压电路连接高压整流电路,高压整流电路连接H桥电路,高压整流电路与H桥电路之间连接电流取样电路,电流取样电路连接电压控制/保护电路,H桥电路连接滤波电路,滤波电路交流输出并连接电压取样电路,电压取样电路连接电压控制/保护电路,电压取样电路与电压控制/保护电路之间连接50Hz高频调制输出电压控制电路,电压控制/保护电路输出端分别连接直流升压电路和50Hz高频调制输出电压控制电路,50Hz高频调制输出电压控制电路输出端连接驱动电路,驱动电路连接H桥电路。它体积小、重量轻、成本低,输出的是纯正弦波,可以使用于功率比逆变器小的所有负载。
文档编号H02M7/48GK201191811SQ200820086700
公开日2009年2月4日 申请日期2008年5月2日 优先权日2008年5月2日
发明者晶 张, 蔡荣林, 陈松财 申请人:蔡荣林

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