一种小功率低压逆变升压的装置及其控制方法与流程

本发明涉及低压逆变升压技术领域，具体涉及一种用于小功率直流低压的升压装置。

背景技术：

冰箱是一种保持恒定低温的制冷设备，是生活中常见的一种用于低温保藏食物或其他物品的电器，广泛应用于生活、工业领域。目前，随着科学技术的发展和生活水平的提高，用户不仅要求冰箱具有食品保藏的功能，还要求冰箱能够实现食品的保鲜。目前，主要通过在冰箱的储藏区域内设置薄钢板，通过将高压传输到导电的薄钢板上，在其周围产生静电场，使食物中的水分子在电场的作用下有序、均匀地震荡、流动来达到保鲜的功能。但传统的保鲜装置使用220v交流电源供能，人体直接接触装置有触电的风险，在使用中存在安全隐患。同时，220v交流电源无法进行携带，在没有220v交流电源的环境中，冰箱将失去保鲜功能。

技术实现要素：

本发明正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种小功率低压逆变升压的装置及其控制方法。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：一种小功率低压逆变升压的装置，包括低压直流电源、集成芯片、非门电路、第一n沟道场效应管、第二n沟道场效应管及升压交流变压器，所述集成芯片连接于所述低压直流电源的输出端，用于将直流电压转换为方波脉冲信号，所述第一n沟道场效应管和所述第二n沟道场效应管并联于所述集成芯片与所述变压器之间，所述第一n沟道场效应管前端串联所述非门电路，所述变压器初级端一前端和所述变压器初级端二前端分别连接至所述第一n沟道场效应管和所述第二n沟道场效应管尾端，所述变压器初级端一尾端和所述变压器初级端二尾端分别连接至所述变压器公共端两端，所述集成芯片将方波脉冲信号分别经过或不经过所述非门电路输出至所述第一n沟道场效应管和所述第二n沟道场效应管，在所述变压器公共端叠加产生交替方向的自感电动势，并于所述升压交流变压器中产生交替方向的感应升压电压。

进一步的，所述第一n沟道场效应管和所述第二n沟道场效应管的第一栅极和第二栅极分别经过或不经过所述非门电路与所述集成芯片连接，第一漏极和第二漏极分别与变压器初级端一前端和所述变压器初级端二连接，第一源极和第二源极接地。

一种小功率低压逆变升压的装置的控制方法，包括以下步骤：

1)低压直流电源向集成芯片输出低压直流电，集成芯片将其转换为预设频率s、占空比为50％的方波脉冲信号，其中，预设频率s为20～100hz；

2)集成芯片将该方波脉冲信号经过或不经过非门电路分别输出至两个晶体管；

3)第一n沟道场效应管和第二n沟道场效应管在两路方波脉冲信号驱动下，分别周期性的导通和间断及间断和导通，周期性地形成变压器公共端到变压器初级端一方向的电流并产生自感电动势或形成变压器公共端到变压器初级端二方向的电流并产生自感电动势；

4)变压器中形成交替方向相反的电流，并产生交替的方向相反的自感电动势；

5)升压交流变压器中产生相应的高压交流电压；

6)重复步骤1)～5)，得到稳定的交流高压电。

本发明提供了一种小功率低压逆变升压的装置及其控制方法，具有以下有益效果：

1、通过两个n沟道场效应管在两路方波脉冲信号驱动下分别周期性的导通和间断及间断和导通产生交替反向的自感电动势，使升压交流变压器中产生相应的高压交流电压，装置简单便携，易于携带运输；

2、输入为低压直流电源，安全性较高，即使人体直接接触没有触电风险，升压稳定，特别适用于小功率保鲜装置；

3、整体体积小、结构简单，易于冰箱整体结构的设计，占用空间小，几乎不影响冰箱的容量及空间利用率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明第一n沟道场效应管tr1的结构示意图；

图3为本发明的控制流程示意图。

图中：

tr1、第一n沟道场效应管，g1、第一栅极，s1第一源极，d1第一漏极；tr2、第二n沟道场效应管，g2、第二栅极，s2第二源极，d2第二漏极；a、变压器初级端一，b、变压器初级端二，u0、变压器公共端；t1、升压交流变压器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～图2所示，其结构关系为：包括低压直流电源、集成芯片、非门电路、第一n沟道场效应管tr1、第二n沟道场效应管tr2及升压交流变压器t1，集成芯片连接于低压直流电源的输出端，用于将直流电压转换为方波脉冲信号，第一n沟道场效应管tr1和第二n沟道场效应管tr2并联于集成芯片与变压器之间，第一n沟道场效应管tr1前端串联非门电路，变压器初级端一a前端和变压器初级端二b前端分别连接至第一n沟道场效应管tr1和第二n沟道场效应管tr2尾端，变压器初级端一a尾端和变压器初级端二b尾端分别连接至变压器公共端u0两端，集成芯片将方波脉冲信号分别经过或不经过非门电路输出至第一n沟道场效应管tr1和第二n沟道场效应管tr2，在变压器公共端u0叠加产生交替方向的自感电动势，并于升压交流变压器t1中产生交替方向的感应升压电压。

优选的，第一n沟道场效应管tr1和第二n沟道场效应管tr2的第一栅极g1和第二栅极g2分别经过或不经过非门电路与集成芯片连接，第一漏极d1和第二漏极d2分别与变压器初级端一a前端和变压器初级端二b连接，第一源极s1和第二源极s2接地。

如图3所示，具体使用时，其控制过程包括以下步骤：

1)低压直流电源向集成芯片输出低压直流电，集成芯片将其转换为预设频率s、占空比为50％的方波脉冲信号，其中，预设频率s为20～100hz；

2)集成芯片将该方波脉冲信号经过或不经过非门电路分别输出至两个晶体管；

3)第一n沟道场效应管tr1和第二n沟道场效应管tr2在两路方波脉冲信号驱动下，分别周期性的导通和间断及间断和导通，周期性地形成变压器公共端u0到变压器初级端一a方向的电流并产生自感电动势或形成变压器公共端u0到变压器初级端二b方向的电流并产生自感电动势；

4)变压器中形成交替方向相反的电流，并产生交替的方向相反的自感电动势；

5)升压交流变压器t1中产生相应的高压交流电压；

6)重复步骤1)～5)，得到稳定的交流高压电。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。