一种电动门储备电源的正弦波驱动电路的制作方法

本实用新型涉及储备电源技术领域，具体是一种电动门储备电源的正弦波驱动电路。

背景技术：

电动门即通过电机驱动的各种门，在日常生活当中很常见。为了防止停电后驱动电路无法驱动电机开门，通常都会为电动门配备储备电源。现有的储备电源中设置有逆变电路，将蓄电池的12V(或24V)直流电逆变成220V/50HZ的方波交流电来驱动电机。由于方波难以避免会有很多高次谐波，而普通交流电机一般使用硅钢片铁芯，硅钢片的不能高次谐波转化为磁通，因此高次谐波将被铁芯吸收而损耗掉(主要为涡流损耗和磁滞损耗)，铁芯温度将很快升高，导致电机发热严重，且噪声很大，影响电机的使用寿命；上述问题尚需解决。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种电动门储备电源的驱动电路，能够有效减少噪音，降低电机的工作温度，延长电机的工作寿命。

本实用新型采用的技术方案是：一种电动门储备电源的正弦波驱动电路，其特征在于：包括前级电路和后级电路；前级电路包括主控MCU、PWM控制芯片、电池输入电路以及推挽电路，电池输入电路连接推挽电路的输入侧，主控MCU通过PWM控制芯片连接推挽电路输入侧和输出侧；后级电路包括高频逆变电路以及输入输出切换电路，高频逆变电路的输入侧与所述推挽电路的输出侧连接，高频逆变电路的输出侧连接有所述输入输出切换电路，从而在断电时将市电输入切换成储备电源输出。

作为优选，所述电池输入电路包括电池以及并联在电池两端的两个电容，两个电容与电池的正极之间设有相互并联的两条保险丝。

作为优选，所述推挽电路包括一号变压器、开关电路和整流滤波电路，开关电路包括两个mosfet功率管，两个mosfet功率管分别连接在一号变压器原边的两端，作为推挽电路的输入侧与PWM控制芯片连接，一号变压器原边中心抽头与所述电池输入电路连接；整流滤波电路包括桥式整流电路和LC滤波电路，四个二极管构成桥式整流电路，桥式整流电路的输入端连接在一号变压器的副边，桥式整流电路的输出端并联LC滤波电路的电容以及第一、第二、第三、第四电感后作为推挽电路的输出侧，所述第一电感与所述PWM控制芯片连接。

作为优选，所述高频逆变电路包括一个全桥逆变电路，全桥逆变电路由四个mosfet功率管构成，每个mosfet功率管均通过CMOS驱动芯片与所述主控MCU连接，全桥逆变电路的输入端连接推挽电路的输出侧，全桥逆变电路的输出端设置有LC滤波电路。

作为优选，所述输入输出切换电路包括一个交流输入接口、一个交流输出接口、一个继电器，继电器的动触点与交流输出接口连接，继电器的常闭静触点与交流输入接口连接，继电器的常开静触点与高频逆变电路的输出侧连接。

作为优选，所述交流输入接口连接有用于断电检测的光耦，光耦的输入端连接交流输入接口，输出端连接主控MCU。

作为优选，所述高频逆变电路的输出侧设置有电流检测电路，该电流检测电路包括二号变压器，二号变压器的原边串联在高频逆变电路的输出侧的其中一条支路上，二号变压器的副边一端接地，另一端与所述主控MCU连接。

作为优选，所述高频逆变电路的输出侧设置有电压检测电路，该电压检测电路包括AC/DC转换器，该AC/DC转换器的交流端连接高频逆变电路的输出侧， AC/DC转换器的直流端并联电感、电容后与所述主控MC连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中，电池输出的12V直流经过推挽电路升压后变成方波形的高压低频直流电，再经过高频逆变电路后变成正弦波形的220V高频交流电，再用来驱动电机，使逆变器功率大大提高，逆变器的空载损耗也相应降低，效率得到提高，并且正弦波的连续变化可以有效降低噪音，减少发热，有利于保障电池使用寿命。

附图说明

图1(a)和图1(b)是本实用新型的电路原理图。

图1(c)是后级电路的电路原理图。

具体实施方式

下面对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

如图1(a)、图1(b)所示，本实用新型提供的一种电动门储备电源的正弦波驱动电路，其特征在于：包括前级电路和后级电路；前级电路包括主控MCU U2、PWM控制芯片U1(推荐采用SG3525芯片)、电池输入电路以及推挽电路，电池输入电路连接推挽电路的输入侧，主控MCU通过PWM控制芯片连接推挽电路输入侧和输出侧；后级电路包括高频逆变电路以及输入输出切换电路，高频逆变电路的输入侧与所述推挽电路的输出侧连接，高频逆变电路的输出侧连接有所述输入输出切换电路，从而在断电时将市电输入切换成储备电源输出。

如图1(a)所示所述电池输入电路包括电池BT1以及并联在电池两端的两个电容C1、C2，两个电容与电池的正极之间设有相互并联的两条保险丝F1、F2。

如图1(a)所示，所述推挽电路包括一号变压器、开关电路和整流滤波电路，开关电路包括两个mosfet功率管Q5、Q6，两个mosfet功率管分别连接在一号变压器原边的两端，作为推挽电路的输入侧与PWM控制芯片连接，一号变压器原 边中心抽头与所述电池输入电路连接；整流滤波电路包括桥式整流电路和LC滤波电路，四个二极管D9～D12构成桥式整流电路，桥式整流电路的输入端连接在一号变压器的副边，桥式整流电路的输出端并联LC滤波电路的电容C16以及第一、第二、第三、第四电感R33、R36、R40、R41后作为推挽电路的输出侧，所述第一电感R33与所述PWM控制芯片U1连接。

所述高频逆变电路包括一个全桥逆变电路，全桥逆变电路由四个mosfet功率管Q1～Q4构成，每个mosfet功率管均通过CMOS驱动芯片(推荐采用IR2110)与所述主控MCUU2连接，全桥逆变电路的输入端连接推挽电路的输出侧，全桥逆变电路的输出端设置有LC滤波电路(常规电路)。实施例一中，如图1(b)所示，设有两个CMOS驱动芯片，每个CMOS驱动芯片驱动两个mosfet功率管。实施例二中，如图1(c)所示，设有四个CMOS驱动芯片，每个CMOS驱动芯片分别驱动一个mosfet功率管。具体可以根据需要来决定采用实施例一还是实施例二的电路。

所述输入输出切换电路包括一个交流输入接口AC INPUT、一个交流输出接口AC OUTPUT、一个继电器K1(双刀双掷继电器)，继电器的动触点与交流输出接口连接，继电器的常闭静触点与交流输入接口连接，继电器的常开静触点与高频逆变电路的输出侧连接。

所述交流输入接口AC INPUT连接有用于断电检测的光耦U6，光耦的输入端连接交流输入接口，输出端连接主控MCUU2。所述高频逆变电路的输出侧设置有电流检测电路，该电流检测电路包括二号变压器T2，二号变压器的原边串联在高频逆变电路的输出侧的其中一条支路上，二号变压器的副边一端接地，另一端与所述主控MCUU2连接。

所述高频逆变电路的输出侧设置有电压检测电路，该电压检测电路包括 AC/DC转换器D13，该AC/DC转换器的交流端连接高频逆变电路的输出侧，AC/DC转换器的直流端并联电感R70、R71、电容C13后与所述主控MCU U2连接。

本实用新型中，各mosfet功率管以及各芯片等分别配置有外围电路，在此不作详细介绍，本行业的技术人员也可以根据实际需要，在本实用新型的基础上更换其它常规的整流或滤波电路等，也应认为落入本实用新型的保护范围。本实用新型中的所有电子元器件均可外购获得。

本实用新型的工作原理是：断电后，主控MCU通过光耦检测到交流输入接口AC INPUT没有电压，会控制继电器动作，切换到高频逆变电路的输出侧，同时，MCU发出信号，控制推挽电路的两个mosfet功率管Q5、Q6交替工作，将12V的直流电源逆变成低频低压交流，经过一号变压器升压成低频高压交流(方波形)，然后经过整流滤波电路成高压直流送到后级电路(主控MCU会根据整流滤波后的电压反馈调整两个mosfet功率管Q5、Q6)；后级电路的全桥逆变电路将低频高压交流逆变成220V高频正弦波形电压，经过交流输出接口AC OUTPUT送到电机，电流检测电路的二号变压器通过互感产生互感电流，反馈给MCU来控制全桥逆变电路，电压检测电路经过AC/DC转换后，再由LC滤波形成直流电压信号，反馈给MCU来控制全桥逆变电路。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。