专利名称：逆变器用宽输入调压电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种DC/AC转换电路，具体为一种加装在汽车或机车上的逆变器 前端，用于对逆变器输入电压范围的调压电路。
背景技术：
目前使用较多的电源逆变器大多是为了在汽车(或机车)上使用电子设备而设 计的，作用是将车载的直流电源转换为负载设备所需的交流电，通常使用的逆变器有12V、 24V、48V和IlOV几种输入模式，但它们都存在共同的不足，即输入电压的适应范围都比较 窄，每一种逆变器只能针对一种供电模式，比如输入模式为12V的逆变器就不能用于安装 24V电压源的汽车上，这就使得逆变器的应用受到了很大的限制。为了适应宽范围电压输 入，现目前最常用的解决方案是采用开关拨动的方式，即在逆变器前端设置不同的开关档 位，每个档位分别对应不同的输入电压模式，安装时人工将档位拨动到与车载电源相适应 的位置，但是这种方式仍然存在较大的不足，如果开关拨位不当，特别是在电源输入电压大 于逆变器输入电压额定值时，极易造成逆变器损坏，甚至损坏终端的用户设备。
实用新型内容针对现有技术中的上述不足，本实用新型的目的在于解决现有技术中逆变器的输 入电压范围较窄的问题，提供一种能够适应较宽输入电压范围，而且可靠性好、转换效率 高、成本较低的逆变器用宽输入范围调压电路。本实用新型的技术方案是逆变器用宽输入调压电路，安装于逆变器的输入端，其 特征在于，所述调压电路包括升降压开关变换电路和控制保护电路，升降压开关变换电路 的输入端经过输入滤波电路连接外接电源，升降压开关变换电路1的输出经输出滤波电路 连接到逆变器输入，控制保护电路与升降压开关变换电路相连，在控制保护电路内设置有 用于控制升降压开关变换电路，实现升压或降压输出的控制模块和用于保护调压电路的保 护模块。所述升降压开关变换电路包括并联的升压模块和降压模块，在升压模块和降压模 块内均设置有起开关作用的MOS晶体管，控制保护电路通过分别控制升压模块和降压模块 内MOS晶体管的通断选择升压或降压输出；在升压模块内串联有电感L，电感L的输入端与 外接电源相连，电感L的输出端连接到MOS晶体管的漏极；在降压模块内并联有N型晶体三 极管，N型晶体三极管的集电极与MOS晶体管的栅极共接；在升压模块和降压模块内还分别 设置有若干个用于提高升压或降压速度的加速电容C。进一步，所述控制保护电路内设置有升压控制模块和降压控制模块，分别对应控 制升降压开关变换电路内的升压模块和降压模块，在升压控制模块和降压控制模块之间连 接有保护模块；所述保护模块包括并联连接的过压保护模块、欠压保护模块和热保护模块，在过 压保护模块、欠压保护模块和热保护模块内分别设置有起开关作用的二极管和用于控制二极管通断的比较器；当电压源在不同输入模式间切换时，控制保护电路的升、降压控制模块 同时工作，分别对应控制升、降压模块的通断，实现升、降压输出间的切换。通过保护模块能 够分别对电路起到高温、电压过大和电压过低保护，使电路在工作过程中能够稳定持续。相对于现有技术，本实用新型具有以下优点1、具有超宽的输入电压范围。通过非隔离式的升降压开关变换器，能对9 40V 的输入直流电压进行变换，完全覆盖了普通12V和24V规格的逆变器输入范围。2、可靠性高。由于逆变器的损坏多数是由于输入冲击引起，加装调压电路后的逆 变器通过内部的缓冲电路对输入冲击进行了很好的平滑处理，可有效提高整机的可靠性。3、电路的转换效率较高，能耗很小，转换效率最低能达到90%，最高可达到96%。4、成本低廉、制作简单，便于大规模生产。该调压电路的成本仅需30元左右，而后 级的逆变器可选用通用化的逆变模块，取材也非常方便。5、具有功率扩展的能力。单个调压电路的最大驱动能力达到300W，多个级联后可 极大的扩展功率，由此可推动更大的逆变器。
图1为本实用新型的电路原理框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。如图1所示，逆变器用宽输入调压电路，安装于逆变器的输入端，为增大逆变器的 输入电压范围，本实用新型逆变器用宽输入调压电路，包括升降压开关变换电路1和控制 保护电路2，升降压开关变换电路1的输入端经输入滤波电路3连接外接电源，升降压开关 变换电路1的输出端经输出滤波电路4连接到逆变器5的输入端；控制保护电路2与升降 压开关变换电路1相连，在控制保护电路2内设置有用于控制升降压开关变换电路1实现 升压或降压输出的控制模块和用于保护调压电路的保护模块。本实用新型逆变器用宽输入调压电路，采用控制保护电路2来控制升降压开关变 换电路1的工作状态；同时，控制保护电路2还对外接电源的电压进行检测和比较，并控制 升降压开关变换电路1的输出电压大小，从而能够适应不同范围的输入电压。一种逆变器用宽输入调压电路，包括并联连接的升压模块和降压模块，在升压模 块和降压模块内均设置有起开关作用的MOS晶体管。在升降压开关变换电路的输入端和输 出端还分别连接有输入滤波电路和输出滤波电路，输入滤波电路的输入接外接输入电压， 输出滤波电路的输出与逆变器的输入相连；所述输入滤波电路和输出滤波电路均为现有技 术，在此不详述。其中，在升压模块内串联有电感L和用于提高升压的加速电容C，电感L的 输入端与电源正极共接，电感L输出端连接到MOS晶体管的漏极，当电流经过升压电感时， 由于电感具有储存能量的作用，因此在其两端会产生电压，用Vtl表示电路输出端电压，Vi表 示输入端电压，\表示电感两端电压，则Vtl = Vi+^,通过调节电感的大小，就可以增大电感 两端电压，从而增大输出端电压Vtl。在降压模块内并联有N型晶体三极管，N型晶体三极管的集电极与MOS晶体管的 栅极共接，由于N型晶体三极管具有电流放大作用，而MOS晶体管又具有恒流源的作用，在
4降压模块内还设置有若干个用于降压速度的加速电容。因此，在输入电流一定的情况下，输 出端的电流将减小，从而在输出端达到电压降低的效果。 它通过分别控制升压模块和降压模块内MOS晶体管的通断实现选择升压或降压 输出。所述升压模块内MOS晶体管的漏极与电源正极共接，源极与电源负极共接；降压模块 内MOS晶体管的漏极与电压源的正极共接，源极与输出端逆变器的正极相连。 一种逆变器用宽输入调压电路的控制保护电路，在控制保护电路内设置有升压控 制模块和降压控制模块，分别对应控制升降压开关变换电路内的升压模块和降压模块，在 升压控制模块和降压控制模块之间连接有保护模块。由升压模块实现输入电压低于或等于 额定输出电压时的升压输出，由降压模块实现输入电压高于或等于额定输出电压时的降压 输出，升压模块和降压模块共地。所述保护模块包括并联连接的过压保护模块、欠压保护模块和热保护模块，在过 压保护模块、欠压保护模块和热保护模块内分别设置有开关二极管和用于控制开关二极管 通断的比较器。通过保护模块能够分别对电路起到高温、电压过大和电压过低保护，使电路 在工作过程中能够稳定持续。当输入电源在不同模式间切换时，控制保护电路的升、降压控制模块同时工作，分 别对应控制升、降压模块的通断，实现升、降压输出间的切换。如当输入电源的电压由低于 额定输出电压变换为高于额定输出电压时，保护控制电路的升压控制模块控制升压模块内 的MOS晶体管关断，升压模块停止工作；同时，降压控制模块控制降压模块内的MOS晶体管 导通，降压模块开始工作。当输入电压由高压转为低压时，其工作过程相反，由此保证输出 端始终输出稳定的额定电压。预调压电路通过非隔离式的升降压开关变换器，将9 40V的输入直流电压进行 变换，输出+28V的稳压直流电压，由+28V的直流电压驱动普通的24V输入的逆变器。根据目前最常用的12V和24V输入模式的逆变器，普通12V规格和24V规格的逆 变器的典型输入电压范围分别是10 15V和20 30V，本实用新型的逆变器安装调压电路 后，输入电压范围完全覆盖了这两种规格的输入范围。在对调压电路的输出电压进行设置 时，本方案将其设置为28V，由28V的直流电压驱动普通的24V输入的逆变器，这样能够使逆 变器的工作效率达到最高。并满足9 40V的超宽输入电压范围。最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术 方案，尽管申请人参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员 应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的 宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求逆变器用宽输入调压电路，安装于逆变器的输入端，其特征在于，所述调压电路包括升降压开关变换电路(1)和控制保护电路(2)，升降压开关变换电路(1)的输入端经过输入滤波电路(3)连接外接电源，升降压开关变换电路(1)的输出经输出滤波电路(4)连接到逆变器(5)输入，控制保护电路(2)与升降压开关变换电路(1)相连，在控制保护电路(2)内设置有用于控制升降压开关变换电路(1)实现升压或降压输出的控制模块和用于保护调压电路的保护模块。
2.根据权利要求1所述的逆变器用宽输入调压电路，其特征在于，所述升降压开关变 换电路(1)包括并联的升压模块和降压模块，在升压模块和降压模块内均设置有起开关作 用的MOS晶体管，控制保护电路通过分别控制升压模块和降压模块内MOS晶体管的通断选 择升压或降压输出；在升压模块内串联有电感L，电感L的输入端与外接电源相连，电感L 的输出端连接到MOS晶体管的漏极；在降压模块内并联有N型晶体三极管，N型晶体三极管 的集电极与MOS晶体管的栅极共接；在升压模块和降压模块内还分别设置有若干个用于提 高升压或降压速度的加速电容C。
3.根据权利要求1所述的逆变器用宽输入调压电路，其特征在于，所述控制保护电路 (2)内设置有升压控制模块和降压控制模块，分别对应控制升降压开关变换电路内的升压 模块和降压模块，在升压控制模块和降压控制模块之间连接有保护模块。
4.根据权利要求3所述的逆变器用宽输入调压电路，其特征在于，所述保护模块包括 并联连接的过压保护模块、欠压保护模块和热保护模块，在过压保护模块、欠压保护模块和 热保护模块内分别设置有起开关作用的二极管和用于控制二极管通断的比较器。
专利摘要本实用新型提供一种逆变器用宽输入调压电路，安装于逆变器的输入端，其特征在于，所述调压电路包括升降压开关变换电路和控制保护电路，升降压开关变换电路的输入端经过输入滤波电路连接外接电源，升降压开关变换电路的输出经输出滤波电路连接到逆变器输入，控制保护电路与升降压开关变换电路相连，在控制保护电路内设置有用于控制升降压开关变换电路，实现升压或降压输出的控制模块和用于保护调压电路的保护模块。本实用新型的调压电路主要针对DC/DC转换，用于输出恒定的电压值，同时具有超宽的输入电压范围，覆盖了目前市场上最常用的逆变器输入电压模式。
文档编号H02M7/48GK201629688SQ20092012889
公开日2010年11月10日 申请日期2009年9月18日 优先权日2009年9月18日
发明者朱渝, 黎林 申请人:重庆希诺达通信有限公司