专利名称：微睡眠损耗的逆变装置的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种逆变装置，特别是关于一种微睡眠损耗的逆变装置。
背景技术：
逆变器是应用功率半导体器件，将蓄电池、太阳能电池或燃料电池等直流电能转换成恒压O20V、115V等)恒频(50Hz、60Hz、400Hz等)交流电能的一种静止变流装置，供交流负载使用或与交流电并网发电，这种逆变技术在新能源开发应用上起着至关重要的作用。在DC/AC直流电压输入、交流电压输出的逆变电源应用中，通常DC供电是由直流电池提供。当AC端接上有负载时，DC直流电被转换成AC交流电供负载使用。但，当没有负载时，逆变器仍然工作，这时有一定的静态损耗，电池会被不断地耗电，势必会造成很多不必要的损耗。为了减少不必要的损耗，一个比较好的方法就是在没有负载时让逆变器处于待机状态。因此，为使在没有负载时，让逆变器处于待机状态，以便损耗更小的电能，往往需要有检测有无负载的电路。现有技术中通常的检测方法是使用取样电阻检测输出电流或使用电流互感器检测输出电流。然而，上述方法有以下两个通病1、当负载很小时，会判断成无负载而使逆变器进入休眠待机状态，从而使小负载无法使用；2、一般使用这种检测方法的逆变器睡眠时的功耗也有1. 5W以上，无法做到更小的睡眠损耗，否则当有负载时很难唤醒。综上所述，可知先前技术的逆变器检测有无负载时往往会导致将负载很小判断为无负载而使逆变器进入休眠待机状态导致小负载无法使用且睡眠损耗高的问题，因此实有必要提出改进的技术手段，来解决此一问题。
实用新型内容为克服上述现有技术的种种缺点，本实用新型的主要目的在于提供一种微睡眠损耗的逆变装置，其不仅实现了 0. IW以下的小负载检测，且睡眠时的损耗可以减小至0. IW以下。为达上述及其它目的，本实用新型一种微睡眠损耗的逆变装置，至少包括直流/交流逆变器，具有第一直流输入端、第二直流输入端、第一交流输出端及第二交流输出端，该第一交流输出端通过第五电阻连接至一相对于G点的直流高电压；采样电路，连接于该第二交流输出端与一直流低电压，当该第一交流输出端与该第二交流输出端之间有负载时，该采样电路将负载电流转换为一采样电压输出；电压电流转换电路，连接于该采样电路，以将该采样电压转换为一光耦驱动电流；隔离电路，连接于一直流低电压与该电压电流转换电路以对该逆变装置的直流输入部分与交流输出部分进行隔离，同时该隔离电路在该光耦驱动电流驱动下产生一启动电压；以及[0012]电子启动开关，连接于该第一直流输入端、该隔离电路及该直流/交流逆变器，以在该启动电压的控制下，控制该直流/交流逆变器的工作与关闭。进一步地，该采样电路包括第一二极管、第二二极管、第一电阻以及第三二极管， 该第一二极管与该第二二极管反向并联于该第二交流输出端，该第三二极管与该第一电阻串联接于该直流低电压与该G点之间，该第三二极管与该第一电阻的中间节点与该第一二极管正极端相连，该第二二极管的正极端产生该采样电压。进一步地，该电压电流转换电路包括第一三极管、第二电阻及第三电阻，该第二二极管的正极端通过该第二电阻连接至该第一三极管的基极，该第一三极管的集电极通过该第三电阻连接至该隔离电路。进一步地，在该第三二极管的两端并联一第二电容。可选的，该采样电路包括第一二极管、第二二极管、第六电阻、第七电阻以及第八电阻，该第一二极管与该第二二极管反向并联于该第二交流输出端，该第六电阻连接于该第二二极管之正端与G点之间，且该第二二极管之正端连接于电压电流转换电路，该第七电阻与该第八电阻串联于该直流低电压与该G点之间，其中间节点连接于该第一二极管的正端，并同时连接于该电压电流转换电路；该电压电流转换电路包括一模拟放大器及第三电阻，该模拟放大器连接于一该直流低电压与该G点之间，其正输入端与该第二二极管之正端连接，负输入端与该第七电阻和该第八电阻的中间节点连接，输出端通过该第三电阻连接至该隔离电路。可选的，该采样电路包括第七电阻、第八电阻以及一采样电阻，该采样电阻连接于该第二交流输出端与负载之间，且其与该负载连接的一端连接于该电压电流转换电路，其连接至该第二交流输出端之一端连接该G点，该第七电阻与该第八电阻串联于该直流低电压与该G点之间，其中间节点连接于该电压电流转换电路；该电压电流转换电路包括一模拟放大器及第三电阻，该模拟放大器连接于该直流低电压与该G点之间，其正输入端与该采样电阻连接，负输入端与该第七电阻和该第八电阻的中间节点连接，输出端通过该第三电阻连接至隔离电路。进一步地，该直流高电压与该直流低电压由一直流/直流逆变电源产生，该直流/ 直流逆变电源为隔离型微功率逆变电源，具有第一输入端、第二输入端、第一输出端及第二输出端，该第一输出端输出该直流高电压，该第二输出端输出该直流低电压。进一步地，该第一输出端输出+100V以上的直流高电压，该第二输出端输出+5V +15V的直流低电压。进一步地，该直流/直流逆变电源的第一输入端设置有第二开关。12.如权利要求11所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于该直流/直流逆变电源在无负载时的直流输入功率能小至0. Iff以下。进一步地，该隔离电路包含一光电耦合器，该光电耦合器之左边连接于该直流/ 直流逆变电源的第二输出端与该电压电流转换电路，其右边连接于该电子启动开关与该第二直流输入端之间。进一步地，该电子启动开关包含一第二三极管，该第二三极管的基极连接于该隔离电路，发射极连接于该第一直流输入端，集电极连接于该直流/交流逆变器。进一步地，该第二三极管的基极通过一第四电阻连接于该隔离电路。[0025]进一步地，一第一电容与该隔离电路并联设置于该电子启动开关与该第二直流输入端之间。进一步地，于该直流/交流逆变器的输入端设置第一开关。与现有技术相比，本实用新型微睡眠损耗的逆变装置通过利用第一二极管Dl与第二二极管D2两个反向并联二极管的正向压降，使得无负载时第一二极管Dl的正向压降阻止第一三极管Tl的导通，有负载时第二二极管D2上的正向压降导致第一三极管Tl的导通，而第一二极管Dl与第二二极管D2反向并联后串联在第二交流输出端对AC的输出几乎无影响，进而实现了本实用新型微睡眠损耗的逆变装置无负载时的微功耗(小至0. 1W)，而一旦有负载(甚至小于0. Iff)则可即刻启动，也实现了 0. Iff以下小负载检测的目的。
图1是本实用新型微睡眠损耗的逆变装置第一较佳实施例的电路示意图；图2是本实用新型较佳实施例的直流/直流逆变电源的电路示意图。图3是本实用新型微睡眠损耗的逆变装置第二较佳实施例的电路示意图；图4是本实用新型微睡眠损耗的逆变装置第三较佳实施例的电路示意具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。图1为本实用新型一种微睡眠损耗的逆变装置第一较佳实施例的电路示意图。如图1所示，本实用新型一种微睡眠损耗的逆变装置，用于将直流输入电压DC转换为交流输出电压(AC)，其具有直流/交流逆变器101、采样电路102、电压电流转换电路103、隔离电路104以及电子启动开关105。其中，直流/交流逆变器101可以为隔离型或非隔离型功率逆变电源，其具有两个输入端(第一直流输入端DC+与第二直流输入端DC-)及两个输出端(第一交流输出端 ACl及第二交流输出端AC2)，第一交流输出端ACl与第二交流输出端AC2之间用于连接负载Ll，第一交流输出端ACl通过第五电阻R5连接至一相对G点(在本实用新型较佳实施例中为地)的直流高电压+HV，直流/交流逆变器101用于将直流输入电压DC转换为交流输出电压AC输出，优选地，直流/交流逆变器101的输入端可设置一第一开关Si，当第一开关Sl合上时，直流/交流逆变器101工作，断开则逆变器停止工作；采样电路102连接于第二交流输出端AC2，以于第一交流输出端ACl与第二交流输出端AC2之间有负载时，将负载电流(无AC输出时此负载电流由+HV产生)转换为一采样电压输出，而当第一交流输出端 ACl与第二交流输出端AC2之间无负载时，使得无采样电压产生；电压电流转换电路103，连接于采样电路102的输出端，用于将采样电路102输出的采样电压转换为一光耦驱动电流； 隔离电路104，连接于一直流低电压+V与电压电流转换电路103，以在光耦驱动电流控制下进行工作，产生一启动电压，同时，隔离电路104还用于将本实用新型微睡眠损耗的逆变装置的直流输入部分与交流输出部分进行隔离；电子启动开关105连接第一直流输入端DC+，以在第一开关Sl断开时能将直流输入电压DC连接至直流/交流逆变器101的输入端，控制逆变器101的工作与关闭。更具体地说，在本实用新型第一较佳实施例中，采样电路102包括第一二极管D1、 第二二极管D2、第一电阻Rl以及第三二极管D3，第一二极管Dl与第二二极管D2反向并联于第二交流输出端AC2，第三二极管D3与第一电阻Rl串联接于直流低电压+V与G点之间，在本实用新型第一较佳实施例中，直流低电压+V与直流高电压+HV由直流/直流逆变电源产生，图2为本实用新型第一较佳实施例中直流/直流逆变电源的电路示意图，如图2 所示，该直流/直流逆变电源为隔离型微功率逆变电源，其具有两个输入端(第一输入端与第二输出端)与两个输出端(第一输出端及第二输出端+V)，其中，第一输出端输出约100V 以上的直流高电压+HV，第二输出端输出约+5 +15V的直流低电压+V，需说明的是，直流 /直流逆变电源在第二输出端和第一输出端输出不取用电流时(即AC输出无负载时的情况)，其直流(DC)输入功率可以控制在0. IW以下，第三二极管D3与第一电阻Rl串联接于直流/直流逆变电源的第二输出端(直流低电压+V)与G点之间，以便第三二极管D3与第一电阻Rl之间的第一节点1获得一个约0. 5V的电压，同时第一节点1连接于第一二极管 Dl的正极(或第二二极管Dl的负极)，第二二极管D2的正极端产生采样电压输出；电压电流转换电路103包括第一三极管Tl、第二电阻R2及第三电阻R3，第二二极管D2的正极端通过第二电阻R2连接至第一三极管Tl的基极，第一三极管Tl在采样电压的作用下导通， 其集电极通过第三电阻R3产生光耦驱动电流，第一三极管Tl发射极接G点；隔离电路104 包含一光电耦合器，光电耦合器左边连接于直流/直流逆变电源的第二输出端与电压电流转换电路103，右边连接于电子启动开关105与第二直流输入端DC-之间，以于其左边获得光耦驱动电流时，右边导通，产生一控制电子启动开关105的启动电压，并且隔离电路104 还用于隔离本实用新型微睡眠损耗的逆变装置的直流输入部分与交流输出部分；电子启动开关105包含一第二三极管T2，第二三极管T2的基极连接于隔离电路104，发射极连接于第一直流输入端DC+，集电极连接于直流/交流逆变器101，当第二三极管T2基极获得启动电压时，该第二三极管T2导通，逆变器启动工作，较佳的，隔离电路104与电子启动开关105 之间还设置一第四电阻。较佳的，为了稳定第二三极管T2的开关状态，还可设置一第一电容Cl与光电耦合器并联设置于电子启动开关105与第二直流输入端DC-之间；对于采样电路102，为稳定第
三二极管D3的电压，可设置一第二电容与第三二极管D3并联。以下将进一步结合图1来说明本实用新型的工作原理直流/直流逆变电源的第二输出端输出的直流低电压+V通过第一电阻Rl与第三二极管D3在第三二极管D3上获得一个约0. 5V的电压，当无负载时，第二交流输出端AC2相对于G点为0. 5V，由于有第一二极管Dl的压降，该0. 5V电压不足以使Dl和Tl同时导通，所以在第一三极管Tl基极无采样电压产生，第一三极管Tl不导通，无光耦驱动电流产生，隔离电路104不产生启动电压， 第二三极管T2截止，电子启动开关105控制直流/交流逆变器101关闭，整机功耗仅直流 /直流逆变电源上的0. IW ；当第一交流输出端ACl与第二交流输出端AC2之间有负载时，负载接入瞬间，100V的直流高电压+HV)通过负载将产生采样电压，第二二极管D2的正向导通，100V的直流高电压+HV通过负载产生约IV的采样电压，第一三极管Tl导通，产生光耦驱动电流，光电耦合器导通，则产生启动电压至第二三极管T2的基极，第二三极管T2导通，第一直流输入端DC+的直流电压被连接至直流/交流逆变器101的控制电路输入端，直流/ 交流逆变器101启动工作，在产生稳定的交流输出后，交流输出使第一三极管Tl在交流的正半周期内导通，由于存在第一电容Cl的保持作用，其储能维持第二三极管T2始终导通。在此需要说明的是，为达到本实用新型的目的，在直流/交流逆变器101关闭时， 第一交流输出端ACl与第二交流输出端AC2之间应为高阻，这样能保证无负载时，第一交流输出端ACl上相对G点有100V以上的直流电压存在。在本实用新型第一较佳实施例中，直流/直流逆变电源的输入端可设置一第二开关S2，该第二开关S2用于关闭整机，第二开关S2合上，本实用新型微睡眠损耗的逆变装置才处于休眠待机状态。图3是本实用新型微睡眠损耗的逆变装置第二较佳实施例的电路示意图。与本实用新型第一较佳实施例不同的是，在本实用新型第二较佳实施例中，采样电路102包括第一二极管D1、第二二极管D2、第六电阻R6、第七电阻R7以及第八电阻R8，其中第一二极管 Dl与第二二极管D2反向并联于第二交流输出端AC2，第六电阻R6连接于第二二极管D2之正端与G点之间，第二二极管D2之正端连接于电压电流转换电路103之正输入端，第七电阻R7与第八电阻R8串联于直流/直流逆变电源的第二输出端(直流低电压+V)与G点之间，其中间节点连接于第一二极管Dl的正极(或第二二极管D2的负极)，并同时连接于电压电流转换电路103之负输入端；电压电流转换电路103包括一模拟放大器及第三电阻 R3，模拟放大器连接于直流/直流逆变电源的第二输出端(直流低电压+V)与G点之间，其正输入端与第二二极管D2之正端连接，负输入端与第七电阻R7和第八电阻R8的中间节点连接，输出端通过第三电阻R3连接至隔离电路104。图3是本实用新型微睡眠损耗的逆变装置第三较佳实施例的电路示意图。与本实用新型第一较佳实施例不同的是，在本实用新型第三较佳实施例中，采样电路102包括第七电阻R7、第八电阻R8以及采样电阻R9，采样电阻R9连接于第二交流输出端AC2与负载 Ll之间，且其与负载Ll连接的一端连接于电压电流转换电路103之正输入端，其连接至第二交流输出端AC2之一端连接G点，第七电阻R7与第八电阻R8串联于直流/直流逆变电源的第二输出端(直流低电压+V)与G点之间，其中间节点连接于电压电流转换电路103 之负输入端；电压电流转换电路103包括一模拟放大器及第三电阻R3，模拟放大器连接于直流/直流逆变电源的第二输出端(直流低电压+V)与G点之间，其正输入端与采样电阻 R9连接，负输入端与第七电阻R7和第八电阻R8的中间节点连接，输出端通过第三电阻R3 连接至隔离电路104。可见，本实用新型充分利用了第一二极管Dl与第二二极管D2两个反向并联二极管的正向压降，无负载时第一二极管Dl的正向压降阻止了第一三极管Tl的导通，有负载时第二二极管D2上的正向压降导致了第一三极管Tl的导通，而第一二极管Dl与第二二极管 D2反向并联后串联在第二交流输出端对AC的输出几乎无影响，进而实现了逆变器无负载时的微功耗(小至0. 1W)，而一旦有负载(甚至小于0. Iff)则可即刻启动。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。
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权利要求1.一种微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于，至少包括直流/交流逆变器，具有第一直流输入端、第二直流输入端、第一交流输出端及第二交流输出端，该第一交流输出端通过第五电阻连接至一相对于G点的直流高电压；采样电路，连接于该第二交流输出端与一直流低电压，当该第一交流输出端与该第二交流输出端之间有负载时，该采样电路将负载电流转换为一采样电压输出；电压电流转换电路，连接于该采样电路，以将该采样电压转换为一光耦驱动电流；隔离电路，连接于一直流低电压与该电压电流转换电路以对该逆变装置的直流输入部分与交流输出部分进行隔离，同时该隔离电路在该光耦驱动电流驱动下产生一启动电压； 以及电子启动开关，连接于该第一直流输入端、该隔离电路及该直流/交流逆变器，以在该启动电压的控制下，控制该直流/交流逆变器的工作与关闭。
2.如权利要求1所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于该采样电路包括第一二极管、第二二极管、第一电阻以及第三二极管，该第一二极管与该第二二极管反向并联于该第二交流输出端，该第三二极管与该第一电阻串联接于该直流低电压与该G点之间，该第三二极管与该第一电阻的中间节点与该第一二极管正极端相连，该第二二极管的正极端产生该采样电压。
3.如权利要求2所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于该电压电流转换电路包括第一三极管、第二电阻及第三电阻，该第二二极管的正极端通过该第二电阻连接至该第一三极管的基极，该第一三极管的集电极通过该第三电阻连接至该隔离电路。
4.如权利要求3所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于在该第三二极管的两端并联一第二电容。
5.如权利要求1所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于该采样电路包括第一二极管、第二二极管、第六电阻、第七电阻以及第八电阻，该第一二极管与该第二二极管反向并联于该第二交流输出端，该第六电阻连接于该第二二极管之正端与G点之间，且该第二二极管之正端连接于电压电流转换电路，该第七电阻与该第八电阻串联于该直流低电压与该G点之间，其中间节点连接于该第一二极管的正端，并同时连接于该电压电流转换电路。
6.如权利要求5所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于该电压电流转换电路包括一模拟放大器及第三电阻，该模拟放大器连接于一该直流低电压与该G点之间，其正输入端与该第二二极管之正端连接，负输入端与该第七电阻和该第八电阻的中间节点连接， 输出端通过该第三电阻连接至该隔离电路。
7.如权利要求1所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于该采样电路包括第七电阻、第八电阻以及一采样电阻，该采样电阻连接于该第二交流输出端与负载之间，且其与该负载连接的一端连接于该电压电流转换电路，其连接至该第二交流输出端之一端连接该G 点，该第七电阻与该第八电阻串联于该直流低电压与该G点之间，其中间节点连接于该电压电流转换电路。
8.如权利要求7所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于该电压电流转换电路包括一模拟放大器及第三电阻，该模拟放大器连接于该直流低电压与该G点之间，其正输入端与该采样电阻连接，负输入端与该第七电阻和该第八电阻的中间节点连接，输出端通过该第三电阻连接至隔离电路。
9.如权利要求4或6或8所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于该直流高电压与该直流低电压由一直流/直流逆变电源产生，该直流/直流逆变电源为隔离型微功率逆变电源，具有第一输入端、第二输入端、第一输出端及第二输出端，该第一输出端输出该直流高电压，该第二输出端输出该直流低电压。
10.如权利要求9所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于该第一输出端输出 +100V以上的直流高电压，该第二输出端输出+5V +15V的直流低电压。
11.如权利要求10所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于该直流/直流逆变电源的第一输入端设置有第二开关。
12.如权利要求11所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于该直流/直流逆变电源在无负载时的直流输入功率能小至0. Iff以下。
13.如权利要求1所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于该隔离电路包含一光电耦合器，该光电耦合器之左边连接于该直流/直流逆变电源的第二输出端与该电压电流转换电路，其右边连接于该电子启动开关与该第二直流输入端之间。
14.如权利要求1所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于该电子启动开关包含一第二三极管，该第二三极管的基极连接于该隔离电路，发射极连接于该第一直流输入端，集电极连接于该直流/交流逆变器。
15.如权利要求14所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于该第二三极管的基极通过一第四电阻连接于该隔离电路。
16.如权利要求15所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于一第一电容与该隔离电路并联设置于该电子启动开关与该第二直流输入端之间。
17.如权利要求1所述的微睡眠损耗的逆变装置，其特征在于于该直流/交流逆变器的输入端设置第一开关。
专利摘要本实用新型公开了一种微睡眠损耗的逆变装置，其包括直流/交流逆变器、采样电路、电压电流转换电路、隔离电路以及电子启动开关，主要通过利用采样电路中第一二极管与第二二极管这两个反向并联二极管的正向压降，使得无负载时第一二极管的正向压降阻止电压电流转换电路的第一三极管的导通，有负载时第二二极管上的正向压降导致第一三极管的导通，而第一二极管与第二二极管反向并联后串联在第二交流输出端对逆变装置的交流输出几乎无影响，进而实现了本实用新型逆变装置无负载时的微功耗，而一旦有负载则可即刻启动，实现了小至0.1W以下小负载检测的目的。
文档编号H02M1/36GK202127370SQ20112022874
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者洪伟弼, 陆元成 申请人:纽福克斯光电科技(上海)有限公司