一种无风扇的电流跟踪控制型逆变器的制作方法

本实用新型涉及逆变器技术领域，更具体地说，特别涉及一种无风扇的电流跟踪控制型逆变器。

背景技术：

在移动大功率用电的领域，如远洋轮船，移动应急电源车等，通常采用风力、光伏、柴油发电设备提供电力，但是上述发电设备产生的电能的技术参数(电压、频率)会随外界因素变化，从而导致用电设备无法正常工作，更有甚者会损坏用电设备。因此需要配套的逆变器来使得上述发电设备产生的电能达到和市电一致的技术参数。移动应急电源车等设备供电负载种类多样，因此要求配套的逆变器需具有较强的负载适应能力，特别是感性负载能力，比如带电机的能力。电机在启动过程中，启动电流非常大，同时在电机启动之前两端电压也会大幅下降。目前，现有的大功率逆变器采用的控制方法无法在电机启动过程中限制电机启动电流快速上涨，只能启动额定功率很小的电机。因此需要设计能够启动较大额定功率的逆变器，增强逆变器带负载的能力。

同时，随着逆变器功率的增大，逆变器在工作过程中产生的热量也就越多，过多的热量会使整个设备的温度升高，导致其内部电子器件工作不稳定，严重的时候会损坏设备。因此，需要将逆变器工作过程中产生的多余热量散发出去，降低逆变器的工作温度。目前现有的大功率逆变器散热一般有以下两种散热方式：其一、在逆变器外壳一侧上加装风扇，另外一侧开进气孔，强制空气在逆变器内部对流带走多于的热量；加装风扇会增加额外成本，同时会产生电磁辐射和电磁干扰，影响其他设备的正常运行，影响整机的可靠性。其二、在逆变器主要发热部位加装水冷式热交换器，通过循环流动的水带走多余的热量。此种方式需要循环流动的水，对于移动供电设备，此种方不仅成本高，同时也难于设计。综上所述，需要设计一种无风扇的电流跟踪控制型逆变器。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种成本低、带负载能力强的无风扇的电流跟踪控制型逆变器。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种无风扇的电流跟踪控制型逆变器，包括逆变器本体和用于安装逆变器本体的散热器，所述逆变器本体包括依次连接的输入整流电路、逆变电路和输出滤波电路，以及分别与输入整流电路、逆变电路和输出滤波电路连接的功率转换管理模块，所述功率转换管理模块内还设有保护电路，辅助电源电路和稳压电路。

进一步地，所述散热器包括散热基板以及安装于散热基板上的多个散热翅片，并且位于两侧的散热翅片的高度大于中间的散热翅片高度，位于两侧的散热翅片的宽度小于中间的散热翅片宽度。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型在控制电路中加入限流电路，电机启动时，能够有效限制电机启动瞬时电流而不影响电机正常启动。与传统逆变器相比，具有更强的带负载的能力，适用性更好。同时采用无风扇的散热器散热形式，极大的降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所述无风扇的电流跟踪控制型逆变器的框架图。

图2是本实用新型所述无风扇的电流跟踪控制型逆变器中输入整流电路和逆变电路的电路图。

图3是本实用新型所述无风扇的电流跟踪控制型逆变器中输出滤波电路的电路图。

图4是本实用新型所述无风扇的电流跟踪控制型逆变器中辅助电源电路的电路图。

图5是本实用新型所述无风扇的电流跟踪控制型逆变器中稳压电路的电路图。

图6是本实用新型所述无风扇的电流跟踪控制型逆变器中散热器的结构图。

图7是本实用新型所述无风扇的电流跟踪控制型逆变器中单片机的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例

参阅图1所示，本实施例提供一种无风扇的电流跟踪控制型逆变器，包括逆变器本体和用于安装逆变器本体1的散热器2，所述逆变器本体包括依次连接的输入整流电路10、逆变电路11和输出滤波电路12，以及分别与输入整流电路10、逆变电路11和输出滤波电路12连接的功率转换管理模块13，所述功率转换管理模块13内还设有保护电路14，辅助电源电路15和稳压电路16，辅助电源电路15将交流电压转换为直流低压，给保护电路14、稳压电路16和其它电路中的芯片提供供电电压，还可以提供基准电压；保护电路14由单片机处理反馈回路采集的电压、电流信号来实现过流保护、过压保护等功能；稳压电路16通过采集反馈回路中的电压信号经过单片机处理来实现输出电压稳定。

所述输入整流电路10和逆变电路11如图2所示，所述逆变电路11主要采用型号为7MBR100U4B120的IGBT功率管。图3所示为输出滤波电路12的电路图。

参阅图4和图5所示，分别为辅助电源电路15和稳压电路16的电路图。

本实用新型中驱动信号发生原理：控制电路采用经典的电流跟踪滞环控制方式。现将稳压控制电路实现原理简述如下：由单片机(图7)发出数字信号，经过数模转换芯片进行AD转换后，与设定基准电压反相求和等处理后，生成正弦波基准电压；采样交流输出电压经过整流，低通滤波，与设定基准电压进行比例积分调节，生成PI调制信号；正弦波基准信号与PI调制信号通过芯片进行乘法运算，再通过放大，得电压基准；采样交流输出电压，与电压基准反相求和，再经过反相放大，得电流基准信号；采样直流母线电压，或者设定基准电压，二者取其一(印制板上有跳线)。经过处理分成正负两个电平(阈值)；采样输出电感上电流，经过两级反相放大，与电流基准反相求和。分别与正负阈值进行比较，两个运算结果分别输入D型触发器，再分别通过驱动芯片处理生成四路驱动信号。限流保护(限流环)：检测交流输出电流，超过20A触发限流保护，即时响应即时恢复。

参阅图6所示，所述散热器2包括散热基板20以及安装于散热基板20上的多个散热翅片21，并且位于两侧的散热翅片的高度大于中间的散热翅片高度，位于两侧的散热翅片的宽度小于中间的散热翅片宽度。

散热器的高度和散热翅片21的密度决定了散热面积，散热面积的大小决定散热能力，从而可以根据逆变器的发热功率调节其密度和高度，逆变器IGBT与电感产生的热量传递到散热器上，而散热器充分和空气接触，自然流动的空气和散热器进行热交换，带走多于的热量。

本实用新型采用的主动散热方式，无需额外增加风扇，能有效降低逆变器的成本；逆变器采用主动散热方式，通过散热底座上的岐片与空气对流带走多于的热量，逆变器上盖上无需开散热孔，外界的灰尘、水汽无法进入到逆变器内部，提高逆变器的耐腐蚀性，同时全封闭式的外壳，可以有效屏蔽外界的电磁辐射对逆变器的影响以及逆变器本身电磁辐射对其他设备的影响。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本实用新型的权利要求所描述的保护范围，都应当在本实用新型的保护范围之内。