全数字正弦波车载逆变器的制造方法_3

文档序号:10019529阅读:来源:国知局
接。需要说明的是,根据需要得到的高压直流电HVO的电压,升压单元111可以包括多个推挽变换电路,而不限制于4个,且各推挽变换电路之间的连接关系如图4所示依次类推,与现有技术相比,本实用新型DC/DC升压模块11不是由一个集成芯片(如控制芯片KA7500/SG3525)组成,而是由多个推挽变换电路构成,从而DC/DC升压模块11不受控制芯片KA7500/SG3525的限制,能够方便的进行功能扩展和性能升级。
[0038]再请参考图4,整流单元113包括二极管D10、DlU D12、D13、电容C15、C16、电阻R120以及保险丝F10、Fll、F12,其中二极管D10、DlU D12、D13连接形成桥式整流电路,电容C15、C16以及电阻R120并接于桥式整流电路的正输出端和负输出端之间,保险丝F10、F11、F12并联且并联后的一端与桥式整流电路的正输出端连接,并联后的另一端与DC/AC逆变模块12连接,且桥式整流电路的负输出端接地。工作时,DC/DC升压模块11在第一驱动模块13的驱动下将低压直流电升压得到高压直流电。
[0039]如图5 所示,DC/AC 逆变模块 12 包括场效应管 Q20、Q21、Q22、Q23、Q24、Q25、Q26、Q27、电感 L21、L22、二极管 D21、D22、D23、D24、电容 C21、C22、C23、C24、C25、C26、电阻 R20、R21…….R223、R224。其中,二极管D21与电阻R24并联,且二极管D21的阴极与第二驱动电路14的信号输出端QlG连接,以接收第二驱动电路14输出的控制信号Q1G,二极管D21的阳极分别通过电阻R20、电阻R23与场效应管Q20、Q21的栅极连接,场效应管Q20和Q21的漏极与DC/DC升压模块11的输出端(输出高压直流电HVO,本实施例中高压直流电HVO的电压为400V)连接,场效应管Q20的栅极和源极之间并联电阻R21,场效应管Q21的栅极和源极之间并联电阻R22,且场效应管Q20的源极以及场效应管Q21的源极与第二驱动电路14的信号输出端QlS连接,以接收第二驱动电路14输出的控制信号QlS ;二极管D22与电阻R29并联,且二极管D22的阴极与第二驱动电路14的信号输出端Q2G连接,以接收第二驱动电路14输出的控制信号Q2G,二极管D22的阳极分别通过电阻R25、电阻R28与场效应管Q22、Q23的栅极连接,场效应管Q22和场效应管Q23的漏极分别与场效应管Q20的源极以及场效应管Q21的源极连接,场效应管Q22的栅极和源极之间并联电阻R26,场效应管Q23的栅极和源极之间并联电阻R27,且场效应管Q22的源极与场效应管Q23的源极连接,电容C21并联于场效应管Q20的漏极以及场效应管Q22的源极之间;二极管D23与电阻R215并联,且二极管D23的阴极与第二驱动电路14的信号输出端Q3G连接,以接收第二驱动电路14输出的控制信号Q3G,二极管D23的阳极分别通过电阻R211、电阻R214与场效应管Q24、Q25的栅极连接,场效应管Q24的漏极和场效应管Q25的漏极与DC/DC升压模块11的输出端连接,场效应管Q24的栅极和源极之间并联电阻R210,场效应管Q25的栅极和源极之间并联电阻R213,且场效应管Q24的源极以及场效应管Q25的源极与第二驱动电路14的信号输出端Q3S连接,以接收第二驱动电路14输出的控制信号Q3S,电容C22并联于场效应管Q22的源极以及场效应管Q24的漏极之间;二极管D24与电阻R220并联,且二极管D24的阴极与第二驱动电路14的信号输出端Q4G连接,以接收第二驱动电路14输出的控制信号Q4G,二极管D24的阳极分别通过电阻R217、电阻R219与场效应管Q26、Q27的栅极连接,场效应管Q26和场效应管Q27的漏极分别与场效应管Q24的源极以及场效应管Q25的源极连接,场效应管Q26的栅极和源极之间并联电阻R216,场效应管Q27的栅极和源极之间并联电阻R218,且场效应管Q26的源极与场效应管Q27的源极连接,电阻R221、电阻R222、电阻R223以及电阻R224并联后的一端接地,另一端与场效应管Q26的源极连接,电感L21的一端与第二驱动模块14的信号输出端QlS连接,电感L21的另一端与电容C23的一端以及电感L22的脚3连接,电容C23的另一端与电感L22的脚4以及第二驱动模块14的信号输出端Q3S连接,电感L22的脚I和脚2之间并联电容C24,电容C25和电容C26串联后并联于电容C24的两端,且电容24两端的电压分别为逆变得到的交流电AC的火线AC_L和零线 AC_N0
[0040]工作时,DC/AC逆变模块12在第二驱动模块14的控制下将高压直流电HVO逆变为交流电AC,本实施例中经DC/DC升压模块11升压处理得到的高压直流电为400V。与现有技术相比,本实用新型DC/AC逆变模块12不是由正弦波集成芯片组成,而是由变压器和多个场效应管构成,由于DC/AC逆变模块12由简单的元器件连接组成,从而可以不受正弦波集成芯片的限制,能够方便的进行功能扩展和性能升级。
[0041 ] 第一驱动模块I3和第二驱动模块14均为光耦隔离驱动电路。如图6所示,第一驱动模块13包括光耦驱动芯片U7、U8、电阻R30、R31、R32、R33以及电容C30、C31、C32、C33。其中,光耦驱动芯片U7的脚I和脚8与+12V电源连接;电容C30和C31的一端与+12V电源连接,另一端接地;光耦驱动芯片U7的脚2与电阻R31的一端连接,电阻R31的另一端与主控制芯片UO以及电阻R30的一端连接,电阻R30的另一端接地,光耦驱动芯片U7接收主控制芯片UO发出的PffM信号PffMl ;光耦驱动芯片U7的脚6和脚7连接在一起且输出处理后的驱动信号PWM1J)至DC/DC升压模块11 ;光耦驱动芯片U7的脚4和脚5接地;同理,光耦驱动芯片U8的脚I和脚8与+12V电源连接;电容C32和C33的一端与+12V电源连接,另一端接地;光耦驱动芯片U8的脚2与电阻R33的一端连接,电阻R33的另一端与主控制芯片UO以及电阻R32的一端连接,电阻R32的另一端接地,光耦驱动芯片U8接收主控制芯片UO发出的PffM信号PWM2 ;光耦驱动芯片U8的脚6和脚7连接在一起且输出处理后的驱动信号PWM2_0至DC/DC升压模块11 ;光耦驱动芯片U8的脚4和脚5接地。需要说明的是,PWM信号PffMl和PWM2共同构成第一 PffM信号,第一 PWM信号经第一驱动模块13处理后输出驱动信号PWM1J)和PffM2_0至DC/DC升压模块11,用以驱动DC/DC升压模块11的工作与否。具体的,主控制芯片UO通过调节第一 PffM信号(PffMl和PWM2)的占空比即可控制DC/DC升压模块11的工作状态。
[0042]如图7所示,第二驱动电路14包括光耦驱动芯片U1、光耦驱动芯片U2、光耦驱动芯片U3、光耦驱动芯片U4、二极管D40、D41、D42、三极管Q40、Q41、Q42、电容C40、C41、C42、C43、C44、C45以及电阻R40、R41、R42、R43、R44、R45。其中光耦驱动芯片Ul、光耦驱动芯片U2、光耦驱动芯片U3、光耦驱动芯片U4的型号为TLP250。具体的,光耦驱动芯片U1、U2、U3、U4的脚I和脚2均与+5V电源连接,光耦驱动芯片Ul的脚3串联电阻R40后连接至主控制芯片UO的驱动信号输出脚,用以接收主控制芯片UO输出的PffM信号SPWM_A,光耦驱动芯片Ul的脚5形成信号输出端QlS并输出控制信号QlS至DC/AC逆变模块12,光耦驱动芯片Ul的脚6和脚7连接在一起形成信号输出端QlG并输出控制信号QlG至DC/AC逆变模块12,光耦驱动芯片Ul的脚8与二极管D40的阴极和电容C41的一端连接,电容C41的另一端接地,二极管D40的阳极与+12V电源连接;光耦驱动芯片U2的脚3与三极管Q40的集电极连接,三极管Q40的发射极串联电阻R41后连接至主控制芯片UO的驱动信号输出脚,用以接收主控制芯片UO输出的PffM信号SPWM_B,光耦驱动芯片U2的脚5接地,光耦驱动芯片U2的脚6和脚7连接在一起形成信号输出端Q2G并输出控制信号Q2G至DC/AC逆变模块12,光耦驱动芯片U2的脚8与+12V电源连接;光耦驱动芯片U3的脚3串联电阻R42后连接至主控制芯片UO的驱动信号输出脚,用以接收主控制芯片UO输出的PffM信号SPWM_C,光耦驱动芯片U3的脚5形成信号输出端Q3S并输出控制信号Q3S至DC/AC逆变模块12,光耦驱动芯片U3的脚6和脚7连接在一起形成信号输出端Q3G并输出控制信号Q3G至DC/AC逆变模块12,光耦驱动芯片U3的脚8与二极管D41的阴极和电容C43的一端连接,电容C43的另一端与光耦驱动芯片U3的脚5连接,二极管D41的阳极与+12V电源连接;光耦驱动芯片U4的脚3与三极管Q41的集电极连接,三极管Q41的发射极串联电阻R43后连接至主控制芯片UO的驱动信号输出脚,用以接收主控制芯片UO输出的PffM信号SPWM_D,光耦驱动芯片U2的脚5接地,光耦驱动芯片U2的脚6和脚7连接在一起形成信号输出端Q4G并输出控制信号Q4G至DC/AC逆变模块12,光耦驱动芯片U2的脚8与+12V电源连接,三极管Q40的基极与三极管Q42的集电极、三极管Q41的基极以及电阻R44的一端连接,电阻R44的另一端与+5V电源连接,三极管Q42的发射极接地,三极管Q42的基极与二极管D42的阴极连接,二极管D42的阳极与电阻R45串联后连接至短路保护模块16,用以接收短路保护模块16输出的短路保护信号SH0RT_IN。其中,PffM信号SPWM_A、SPWM_B、SPWM_C、SPWM_D共同构成第二 PWM信号,第二 PffM信号经第二驱动模块14处理后输出控制信号至DC/AC逆变模块12,用以驱动DC/AC逆变模块12工作与否。具体的,主控制芯片UO通过调节第二 PffM信号的占空比即可控制DC/AC逆变模块12的工作状态。
[0043]如图8所示,采样模块15包括电压隔离采样单元151和电流隔离采样单元153。其中,电压隔离采样单元151包括电压互感器Tl、运算放大器U5、二极管D50、D51、D52、电容C50以及电阻R50、R51……R510。具体的,电压互感器Tl的一次绕组并联接入DC/AC逆变模块12输出的交流电AC,运算放大
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