专利名称：一种隔离输出标准正弦波的交流电源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于医疗，通讯，航空技术等精密仪器的理想交流电源，具体地说是采用交直交逆变隔离技术输出标准正弦波的交流电源。
背景技术：
目前，交流净化电源是靠调整正弦能量分配器电路中的可控硅导通角的大小来实现稳压的，输出的波形包含有谐波成分，杂波等，其市电输入范围较低，一般为220±15％，不能满足于医疗，通讯，航空技术等精密仪器的使用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种输出电压稳定，输出的波形可为高质量纯净正弦波，波形畸变小；输入电压的范围广，能满足医疗、通讯、航空技术等精密仪器的使用需求的隔离输出标准正弦波的交流电源。
本发明包括输入滤波器、输入转换开关、AC/DC变换器、直流升压电路、DC/AC变换器、输出转换开关、输出滤波器及控制电路，其特征在于输入滤波器连输入转换开关，输入转换开关一路顺次连输出转换开关，输出滤波器；另一路顺次连AC/DC变换器，直流升压电路，DC/AC变换器，输出转换开关；控制电路与输入转换开关，直流升压电路，DC/AC变换器，输出转换开关相连，从而实现了输出在电压，波形，频率方面与输入的完全隔离。
使用时，当市电在220±30％范围内时，市电经输入滤波器，输入转换开关，AC/DC变换器，直流升压电路，DC/AC变换器，DC/AC变换器，输出转换开关到输出滤波器，给负载提供高质量的纯净正弦波，与此同时，当市电在220V±30％范围之外或电源本身出现故障时，在控制电路的调控下，市电通过输入滤波器输入转换开关经旁路到输出转换开关经输出滤波器到负载，同时，蜂鸣器开始鸣叫，以提醒用户此时处于外电网不正常或电源故障状态，要及时关闭负载。
本发明输入电压范围宽，可扩展到220±30％，输出电压稳定，输出的波形可为高质量纯净正弦波，输出电压为220±0.5％，波形畸变只有0.01％；市电不正常或电源故障时，能自动切换到旁路供电，同时蜂鸣器长鸣警报提醒用户，能满足于对电源质量(如电压拨动，波形畸变，频率稳定等指标)要求较高的精密仪器的使用需求。是一种达到负载设备理想条件的交流电源。
图1为发明—实施例的电原理图；图2为图1中AC/DC变换器，直流升压电路及DC/AC变换器电路图；图3为本发明的电原理图。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施例方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例1参照图1输入滤波器连输入转换开关，输入转换开关一路顺次连输出转换开关，输出滤波器；另一路顺次连AC/DC变换器，直流升压电路，DC/AC变换器，输出转换开关；控制电路与输入转换开关，AC/DC变换器，直流升压电路，DC/AC变换器，输出转换开关相连。
参照图2AC/DC变换器，直流升压电路及DC/AC变换器电路主要包括脉宽调制集成电路U1，升压管Q2，互感器CT1，升压电感L2，D1-D4组成的整流桥BR1，二极管D8、D9，电解电容C5、C6，IGBT管Q5、Q6，输出滤波电感L5、电容C7。
市电输入(IN)经互感器CT1到升压电感L2的一端，L2的另一端作为整流桥BR1的输入端，同时接二极管D8的负极和D9的正极，二极管D8的正极和D9的负极分别接电解电容C5、C6到地。互感器CT1的输出接脉宽调制集成电路U1的4脚，U1的16脚接升压管Q2的栅极，Q2的漏极和源极分别接整流桥BR1的正极和负极。IGBT管Q6的漏极、Q5的源极分别接电解电容C5的负极、C6的正极。Q5、Q6的中点接电感L5、电容C7到输出OUT。
当市电正常时，市电经互感器CT1，升压电感L2，二极管D8、D9构成半波整流，就可在电容C6和C5上得到±310伏的直流电源，这时，如果在升压电感L2与二极管D8与D9之间引入一个受脉宽调制集成电路U1控制的MOS管Q2和全波整流桥BR1所构成的脉宽调制开关驱动电路后，就成为一个“升压型”的整滤滤波电路。由于送到MOS管Q2的栅极的脉宽调制脉冲的25KHz频率是远高于市电电源50Hz的频率。所以当市电电源处于正半周，如果MOS管处于导通状态，感性电流iL在流经储能电感L2，全波整流桥BR1中的D2和MOS管Q2的漏—源极和BR1中的D4时，便会在升压电感L2上形成左正右负的感应电动势。此时，二极管D9处于反向偏置状态，市电电源不会对电容充电。反之，当MOS管进入截止状态时，由于流过储能电感L2两端的电流不能跃变的缘故，此时将在电感L上形成左负右正感应电动势，在此条件下，该感应电动势与正向市电电源叠加在一起便会以远高市电的电压向电容充电，从而形成升压型的充电局面。根据本发明的设计参数，我们可以在滤波电容C6两端得到360伏左右的直流高压，按照类似的分析方法，市电电源进入负半周时，同样可在C5两端得到-360伏的直流电压。
上述两路正负直流电源被分别加到IGBT管Q6的漏极和Q5的源极。在这里Q5和Q6组成DC/AC变换器的正负臂功放电路。Q5和Q6是由来自控制电路中的两路调制脉冲来驱动。从位于正负臂功放电路的中点所输出的交变电源，再经电感L5和电容C7滤波后，就可向外送出具有纯正正弦波特性的电源了。
当市电不正常(或交流净化电源故障时)，由控制电路发出指令，使市电输入直接经输入转换开关和输出转换开关到负载，同时，控制电路中的蜂鸣器长鸣，以引起用户注意。
权利要求
1.一种逆变隔离输出标准正弦波的交流电源，包括输入滤波器、输入转换开关、AC/DC变换器、直流升压电路、DC/AC变换器、输出转换开关，输出滤波器和控制电路，其特征在于输入滤波器连输入转换开关，输入转换开关一路顺次连输出转换开关，输出滤波器；另一路顺次连AC/DC变换器，直流升压电路，DC/AC变换器，输出转换开关；控制电路与输入转换开关，AC/DC变换器，直流升压电路，DC/AC变换器，输出转换开关相连。
2.根据权利要求1所述的一种逆变隔离输出标准正弦波的交流电源，其特征在于所述AC/DC变换器，直流升压电路，DC/AC变换器由脉宽调制集成电路U1，升压管Q2，互感器CT1，升压电感L2，D1-D4组成的整流桥BR1，二极管D8，D9，电解电容C5、C6，IGBT管Q5，Q6，电感L5及电容C7组成；所述脉宽调制集成电路U1的4脚接接互感器CT1的次级，CT1的初级的一端接市电，另一端接升压电感L2，L2的另一端作整流桥BR1的输入端，同时接二极管D8的负极和D9的正极，二极管D8的正极和D9的负极分别接电解电容C5，C6到地。U1的16脚接升压管Q2的栅极，Q2的漏极和源极分别接整流桥的正极和负极；所述IGBT管Q6的漏极，Q5的源极分别接电解电容C5的负极、C6的正极，Q5、Q6的中点接电感L5，电容C7到输出。
全文摘要
本发明公开了一种隔离输出标准正弦波的交流电源。输入滤波器连输入转换开关，输入转换开关一路顺次连输出转换开关，输出滤波器；另一路顺次连AC/DC变换器，直流升压电路，DC/AC变换器，输出转换开关；控制电路与输入转换开关，直流升压电路，DC/AC变换器，输出转换开关相连。本发明输入电压范围宽，输出纯正弦波形，市电不正常或电源故障时，能自动切换到旁路供电，同时蜂鸣器长鸣警报提醒用户，能满足于对电源质量(如电压拨动，波形畸变，频率稳定等指标)要求较高的精密仪器的使用需求。是一种达到负载设备理想条件的交流电源。
文档编号H02M5/44GK1741360SQ20051009258
公开日2006年3月1日 申请日期2005年8月24日 优先权日2005年5月31日
发明者王卫国, 李德元 申请人:王卫国