基于正弦脉宽调制技术的逆变器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及逆变器领域，具体涉及一种基于正弦脉宽调制技术的逆变器。
【背景技术】
[0002]逆变器是将直流电转换为交流电的一种装置，属于移动型电源装置。现在，为了稳定交流输出电压，逆变器装置的应用越来越广泛。最初的逆变器为自激推挽饱和式逆变器，两只推挽开关管靠变压器的磁饱和或开关管的相对饱和进行换向。此类原始的饱和式变换器电路，效率低，损耗大，且因开关管的截止时间延迟，产生两管共态导通几乎是必然的，因而可靠性极差。其后，某些小生产厂又生产采用分立件组装，由多谐振荡器驱动的它激式逆变器。它激式逆变器开关管靠驱动脉冲控制换向，“饱和”形成的损耗有所降低，但共态导通现象仍未得到有效抑制，击穿开关管仍难以避免。
[0003]目前的逆变器如果直观其电路结构，无一例外地采用开关电源专用双端驱动IC组成它激式逆变电路。此类驱动集成电路都具有几乎相同的功能方框图，只是具体组成有差另O。由于设计用于大功率开关电源驱动器，IC内部除设有两路时序不同的驱动输出外，还有死区时间设定电路，PWM稳压电路和开关电流控制电路，由其组成逆变电源，不仅效率、可靠性大为提尚，功能也更为完善。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种基于正弦脉宽调制技术的逆变器，实现了转换的交流电压的高低可调，交流电的频率可调。
[0005]本实用新型采用以下的技术方案:
[0006]基于正弦脉宽调制技术的逆变器，包括直流输入端口、交流输出端口和单片机，所述直流输入端口连接有低通滤波器，低通滤波器的输出端连接有BOOST升压电路，BOOST升压电路的输出端分为第一支路和第二支路，第一支路连接有逆变电路，逆变电路与交流输出端口相连，第二支路与单片机相连，单片机分别与BOOST升压电路和逆变电路相连，逆变电路为全桥式逆变电路。
[0007]优选地，所述低通滤波器的输出端通过第一电压检测芯片与单片机相连，所述第二支路分为两路，一路直接与单片机相连，另一路通过第二电压检测芯片与单片机相连，交流输出端口通过第三电压检测芯片与单片机相连。
[0008]优选地，所述单片机通过脉冲宽度调制芯片与BOOST升压电路中的晶体管相连，单片机连接有光耦合器，光耦合器的型号为6N137，光耦合器连接有IR2110驱动器，IR2110驱动器与逆变电路中的晶体管相连，单片机还连接有报警机构。
[0009]优选地，所述单片机的型号为STM3 2F1 3，所述脉冲宽度调制芯片的型号为SG3524，BOOST升压电路中的晶体管和逆变电路中的晶体管均为绝缘栅双极型晶体管。
[0010]本实用新型具有的有益效果是:
[0011]该逆变器中在逆变主电路前添加低通滤波器和BOOST升压电路部分，一方面方便为单片机供电，简化了逆变器设计的电源部分；另一方面升压可以缓解逆变电路晶体管开关元件的压力，降低晶体管开关的开通和关断频率，并且BOOST升压电路具有稳压的作用，可以降低电路中的电压波动，保护元件，延长系统的使用寿命。
[0012]脉冲宽度调制芯片可独立产生PffM波，单片机通过脉冲宽度调制芯片控制BOOST升压电路中的晶体管，可简化单片机程序的复杂性，保证系统运行的稳定性和可靠性。单片机通过控制BOOST升压电路中的晶体管开关和逆变电路中的晶体管开关的导通和关闭的时间，能够实现输出交流电的电压可调和频率可调。
[0013]单片机对逆变电路控制的电路中，添加光耦合器，既能够保证电路之间的信号传输，又能使信号端与元件完全隔离，增加了设计整体的安全性，减小电路干扰，保证电路的稳定性。单片机对电压检测数据进行处理比较后，单片机控制相应机构进行一定的调整，实现电压的稳定，若电路出现故障或者检测的电压数值与设定值差距过大，单片机控制报警机构发出报警。
[0014]逆变器中设置有滤波电路、过压保护电路、过热保护电路、掉电保护电路、BOOST电路缓冲电路和逆变电路缓冲电路等多重保护电路，增加了系统运行的可靠性和稳定性。
【附图说明】
[0015]图1为基于正弦脉宽调制技术的逆变器的结构框图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型进行具体的说明:
[0017]结合图1，基于正弦脉宽调制技术的逆变器，包括直流输入端口、交流输出端口和单片机，单片机的型号为STM32F103。
[0018]其中，直流输入端口连接有低通滤波器，低通滤波器的输出端连接有BOOST升压电路，低通滤波器的输出端还通过第一电压检测芯片与单片机相连。BOOST升压电路具有稳压的作用，可以降低电路中的电压波动，保护元件，延长系统的使用寿命，
[0019]直流输入端口输入直流电，BOOST升压电路的输出端分为第一支路和第二支路，第一支路连接有逆变电路，逆变电路为全桥式逆变电路，逆变电路与交流输出端口相连，实现直流到交流的转换，交流输出端口通过第三电压检测芯片与单片机相连;第二支路分为两路，一路直接与单片机相连，作为单片机的电源，另一路通过第二电压检测芯片与单片机相连。
[0020]单片机通过脉冲宽度调制芯片与BOOST升压电路中的晶体管相连，控制晶体管的通断，脉冲宽度调制芯片的型号为SG3524，脉冲宽度调制芯片能独立产生PffM波。
[0021]单片机连接有光耦合器，光耦合器的型号为6N137，光耦合器连接有IR2110驱动器，IR2110驱动器与逆变电路中的晶体管相连，控制逆变电路中的晶体管的通断。光耦合器既能够保证电路之间的信号传输，又能使信号端与元件完全隔离，增加了设计整体的安全性，减小电路干扰，保证电路的稳定性。
[0022]BOOST升压电路中的晶体管和逆变电路中的晶体管均为绝缘栅双极型晶体管。
[0023]单片机还连接有报警机构。
[0024]第一电压检测芯片、第二电压检测芯片和第三电压检测芯片将检测的电压发送到单片机中进行处理，三次检测依次进行，单片机对电压检测数据进行处理比较，单片机控制相应机构进行一定的调整，实现电压的稳定，若电路出现故障或者检测的电压数值与设定值差距过大，单片机控制报警机构发出报警。
[0025]直流电自直流输入端口输入，经过BOOST升压电路升压，BOOST升压电路中的晶体管开关由单片机通过脉冲宽度调制芯片进行控制，脉冲宽度调制芯片能独立产生PWM波，直流电经过升压后进入逆变电路，逆变电路中的晶体管开关由单片机通过驱动器进行控制，产生SPffM波，直流电经逆变电路后输出稳定的交流电。
[0026]单片机通过控制晶体管开关导通和关闭的时间，能够实现输出交流电的电压可调和频率可调。
[0027]为了使逆变器更稳定的工作，逆变器中设置有多重保护电路，包括滤波电路、过压保护电路、过热保护电路、掉电保护电路、BOOST电路缓冲电路和逆变电路缓冲电路等。
[0028]当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.基于正弦脉宽调制技术的逆变器，包括直流输入端口、交流输出端口和单片机，其特征在于，所述直流输入端口连接有低通滤波器，低通滤波器的输出端连接有BOOST升压电路，BOOST升压电路的输出端分为第一支路和第二支路，第一支路连接有逆变电路，逆变电路与交流输出端口相连，第二支路与单片机相连，单片机分别与BOOST升压电路和逆变电路相连，逆变电路为全桥式逆变电路。2.根据权利要求1所述的基于正弦脉宽调制技术的逆变器，其特征在于，所述低通滤波器的输出端通过第一电压检测芯片与单片机相连，所述第二支路分为两路，一路直接与单片机相连，另一路通过第二电压检测芯片与单片机相连，交流输出端口通过第三电压检测芯片与单片机相连。3.根据权利要求1所述的基于正弦脉宽调制技术的逆变器，其特征在于，所述单片机通过脉冲宽度调制芯片与BOOST升压电路中的晶体管相连，单片机连接有光耦合器，光耦合器的型号为6N137，光耦合器连接有IR2110驱动器，IR2110驱动器与逆变电路中的晶体管相连，单片机还连接有报警机构。4.根据权利要求3所述的基于正弦脉宽调制技术的逆变器，其特征在于，所述单片机的型号为STM32F103，所述脉冲宽度调制芯片的型号为SG3524，B00ST升压电路中的晶体管和逆变电路中的晶体管均为绝缘栅双极型晶体管。
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于正弦脉宽调制技术的逆变器，包括直流输入端口、交流输出端口和单片机，直流输入端口连接有低通滤波器，低通滤波器的输出端连接有BOOST升压电路，BOOST升压电路的输出端分为第一支路和第二支路，第一支路连接有逆变电路，逆变电路与交流输出端口相连，第二支路与单片机相连，单片机分别与BOOST升压电路和逆变电路相连。直流电自直流输入端口输入，经过BOOST升压电路升压，BOOST升压电路中的晶体管开关由单片机通过脉冲宽度调制芯片进行控制，脉冲宽度调制芯片能独立产生PWM波，直流电经过升压后进入逆变电路，逆变电路中的晶体管开关由单片机通过驱动器进行控制，产生SPWM波，直流电经逆变电路后输出稳定的交流电。
【IPC分类】H02M7/537
【公开号】CN205178907
【申请号】CN201521001749
【发明人】韩璐, 王书源, 樊英杰, 狄东照, 顾华利
【申请人】山东科技大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月4日