专利名称：电压采样电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子电路技术，尤其涉及一种电压采样电路。
背景技术：
逆变系统由主电路和电压调制控制电路构成；电压调制控制电路产生高频脉宽调 制脉冲以驱动主电路中全桥逆变电路功率开关管的导通或者截止，在负载上获得需要的正 弦波。输出电压经过采样电路反馈给电压调制控制电路，电压调制控制电路根据采样电路 反馈的输出电压调整脉宽调制脉冲的宽度，从而保证输出电压的稳定。因此，电压采样电路 涉及到电路的控制和保护，对系统的性能产生重要的影响。图1为现有的全桥逆变电路的一种电压采样电路示意图，参见图1，现有的电压采 样电路包括一个全桥逆变电路、两个桥臂之间连接一个交流滤波输出子电路和由工频变 压器Tl构成的反馈电路。工频变压器Tl的作用是对全桥逆变电路的输出电压进行降压作为采样电压并 反馈到电压调制控制电路。工频变压器Tl的原边并接在交流滤波输出子电路中电容的两 端，工频变压器Tl的副边的一端与接地端GND相连，一端为交流电压采样值Vout。将该采 样值反馈给电压调制控制电路，电压调制控制电路根据反馈的交流电压采样值调整脉宽调 制脉冲的宽度，从而保证输出电压的稳定。上述电压采样电路的缺点是工频变压器的体积庞大笨重，通常采用铜为原料制 成，相对成本比较高，稳压损耗和工频噪声干扰都比较大；由于阻抗和损耗的存在，由工频 变压器获得的采样电压与输出电压存在相位偏移，为保证相位一致，还需要另外增设补偿 电路。此外，由于变压器的参数离散性较大，致使这种采用工频变压器的采样电路的采样精 度不高，需要进一步调试校准。
实用新型内容为解决现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种电压采样电路。本实用新型提供一种电压采样电路，包括一全桥逆变电路，所述全桥逆变电路包 括一第一电容，所述第一电容的两端分别为一直流电压输入端和一接地端；一第一功率开 关管和一第二功率开关管相互串联组成的高频正弦脉宽调制子电路；一第三功率开关管和 一第四功率开关管相互串联组成的工频换相子电路；所述高频正弦脉宽调制子电路和所述 工频换相子电路分别并联于所述第一电容的两端；一交流滤波子电路，所述交流滤波子电路包括相互串联的一第一电感和一第二电 容，所述第一电感一端连接于所述第一功率开关管和所述第二功率开关管之间，所述第二 电容的一端连接于所述第三功率开关管和所述第四功率开关管之间；一第一电压采样子电路，包括相互串联的一第一电阻和一第二电阻；所述第一电 压采样子电路并联于所述第一电容；以及一第二电压采样子电路，包括相互串联的一第三电阻和一第四电阻；所述第二电压采样子电路串接于所述第一电感和所述第二电容的连接点与所述接地端之间。本实用新型提供的电压采样电路，通过两组电压采样子电路中的分压电阻实现了 输出电压采样的问题。由于电阻体积小，材料成本低，降低了生产成本。电阻采样不存在附 加相移和干扰问题，减少了电路的补偿环节。此外，电阻采样相比工频变压器的采样精度更 高，适当选择电阻可以免调试。
图1为现有的全桥逆变电路的一种电压采样电路示意图。图2为本实用新型电压采样电路示意图。主要附图标记+DC 直流电压输入端；GND 接地端；Ql第--功率开关管Q2第二功率开关[0017]Q3第三三功率开关管Q4第四功率开关[0018]Cl第--电容；C2第二电容；[0019]Rl第--电阻；R2第二电阻；[0020]R3第三Ξ电阻；R4第四电阻；[0021]Ll第--电感；Tl工频变压器；Vdc:直流电压采样值；Vout 交流电压采样值。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施 例中的附图，对本实用新型的技术方案进行详细描述。下面对本实用新型做进一步详细说明。图2为本实用新型电压采样电路示意图， 参见图2，具有两组电压采样子电路的全桥逆变电路，具体包括一全桥逆变电路，一交流 滤波子电路以及两组电压采样子电路。全桥逆变电路中包括有第一电容Cl，第一电容Cl接于直流电压输入端+DC和接 地端GND之间；由第一功率开关管Ql和第二功率开关管Q2串联组成的高频正弦脉宽调制 子电路以及由第三功率开关管Q3和第四功率开关管Q4串联组成的工频换相子电路分别并 联于第一电容Cl ；交流滤波子电路包括相互串联的第一电感Ll和第二电容C2，其中第一电 感Ll的一端连接于第一功率开关管Ql和第二功率开关管Q2之间，第二电容C2的一端接 于第三功率开关管Q3和第四功率开关管Q4之间；第一电压采样子电路由相互串联的第一 电阻Rl和第二电阻R2并联于第一电容Cl的两端，第一电阻Rl和第二电阻R2的连接点为 直流电压采样值Vdc ；第二电压采样子电路由相互串联的第三电阻R3和第四电阻R4接于 交流滤波子电路中第一电感Ll和第二电容C2的连接点和接地端GND之间，第三电阻R3和 第四电阻R4的连接点为交流电压采样值Vout。本实用新型的工作原理是逆变系统中的电压调节控制电路提供一对极性相反的 脉冲信号控制功率开关管Ql Q4的导通和截止，第一功率开关管Ql和第二功率开关管Q2 通断互补实现高频正弦脉宽调制开关，第三功率开关管Q3和第四功率开关管Q4通断互补 实现工频换相开关，第二电容C2两端的电压(L-N)(如图2所示)为逆变系统交流电压输出信号。当电压调节控制电路输出的高频脉宽调制脉冲信号触发第一功率开关管Ql和第 四功率开关管Q4导通，第二功率开关管Q2和第三功率开关管Q3截止时，经过第一电感Ll 和第二电容C2滤波后实现交流电压正半波的输出，此时N点即为接地端GND，因此输出的电 压即为L电压，通过第三电阻R3和第四电阻R4串联的第二电压采样子电路，得到交流电压 采样值Vout。当电压调节控制电路输出的高频脉宽调制脉冲信号触发第三功率开关管Q3和第 二功率开关管Q2导通，第一功率开关管Ql和第四功率开关管Q4截止，经过第一电感Ll和 第二电容C2滤波后实现交流电压负半波的输出，此时N点即为直流电压输入端+DC，通过第 一电阻Rl和第二电阻R2串联的第一电压采样子电路，得到直流电压采样值Vdc，通过第三 电阻R3和第四电阻R4串联的第二电压采样子电路，得到交流电压采样值Vout，因此输出 的电压(L-N)即为(L-(+DC))，交流电压负半波输出的电压采样值即为(交流电压采样值 Vout-直流电压采样值Vdc)。将直流电压采样值Vdc和交流电压采样值Vout分别反馈给电压调制控制电路，电 压调制控制电路通过程序控制完成交流电压负半波输出的电压采样值(交流电压采样值 Vout-直流电压采样值Vdc)的计算并以此调整脉宽调制脉冲的宽度，从而保证输出电压的稳定。综上所述，本实用新型实施例通过提供两组电压采样子电路从而实现了逆变电路 输出端的电压采样问题，因为本实施例提供的电压采样电路不含有工频变压器，因此不存 在体积大，干扰大，成本高和采样存在的相移问题以及精度低的缺陷，因为电阻体积小，因 此材料成本，生产成本较低；另外，电阻采样不存在附加相移和干扰问题，减少了电路的补 偿环节；电阻采样相比工频变压器的采样精度更高，适当选择电阻可以免调试。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术 方案的精神和范围。
权利要求1. 一种电压采样电路，其特征在于，包括一全桥逆变电路，所述全桥逆变电路包括一第一电容，所述第一电容的两端分别为一 直流电压输入端和一接地端；一第一功率开关管和一第二功率开关管相互串联组成的高频 正弦脉宽调制子电路；一第三功率开关管和一第四功率开关管相互串联组成的工频换相子 电路；所述高频正弦脉宽调制子电路和所述工频换相子电路分别并联于所述第一电容的两 端；一交流滤波子电路，所述交流滤波子电路包括相互串联的一第一电感和一第二电容， 所述第一电感一端连接于所述第一功率开关管和所述第二功率开关管之间，所述第二电容 的一端连接于所述第三功率开关管和所述第四功率开关管之间；一第一电压采样子电路，包括相互串联的一第一电阻和一第二电阻；所述第一电压采 样子电路并联于所述第一电容；以及一第二电压采样子电路，包括相互串联的一第三电阻和一第四电阻；所述第二电压采 样子电路串接于所述第一电感和所述第二电容的连接点与所述接地端之间。
专利摘要本实用新型公开了一种电压采样电路。该电压采样电路包括一全桥逆变电路；该全桥逆变电路的两个桥臂的输出连接点之间，连接由一电感和一电容串联的一交流滤波输出子电路；以及一第一电压采样子电路并联于全桥逆变电路中第一电容的两端；一第二电压采样子电路串接于交流滤波输出子电路中电感和电容的连接点与接地端之间。本实用新型提供的电压采样电路，通过两组电压采样子电路中的分压电阻实现了输出电压的采样问题，具有电子元件体积小，成本低；无附加相移和干扰，减少了电路补偿；采样精度高，适当选择电阻可以免调试的优点。
文档编号G01R15/04GK201909806SQ20102064777
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月7日
发明者刘亚峰, 刘明, 户红亮, 李世伟, 陈冀生 申请人:河北先控电源设备有限公司