专利名称：逆变电源装置的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种逆变电源装置，特别是关于一种能控制待机的逆变电源装置。
背景技术：
逆变器是应用功率半导体器件，将蓄电池、太阳能电池或燃料电池等直流电能转 换成恒压(220V、115V等)恒频(50Hz、60Hz、400Hz等)交流电能的一种静止变流装置，供 交流负载使用或与交流电并网发电，这种逆变技术在新能源开发应用上起着至关重要的作用。在DC/AC直流电压输入、交流电压输出的逆变电源应用中，通常DC供电是由直流 电池提供。当AC端接上有负载时，DC直流电被转换成AC交流电供负载使用。但，当没有 负载时，逆变器仍然工作，这时有一定的静态损耗，电池会被不断地耗电，势必会造成很多 不必要的损耗。为了减少不必要的损耗，一个比较好的方法就是在没有负载时让逆变器处于待机 状态。因此，为使在没有负载时，让逆变器处于待机状态，以便损耗更小的电能，往往需要有 检测有无负载的电路。现有技术中通常的检测方法是使用取样电阻检测输出电流或使用电 流互感器检测输出电流。然而，上述方法有一个通病当负载很小时，会判断成无负载而使 逆变器进入休眠待机状态，从而使小负载无法使用。综上所述，可知先前技术检测有无负载时往往会导致将负载很小判断为无负载而 使逆变器进入休眠待机状态导致小负载无法使用的问题，因此实有必要提出改进的技术手 段，来解决此一问题。
实用新型内容为克服上述现有技术的种种缺点，本实用新型的主要目的在于提供一种逆变电源 装置，以避免小负载时该逆变电源装置错误判断进入休眠待机状态。为达上述及其它目的，本实用新型一种逆变电源装置，包含逆变器，连接一直流输入电压，用于将该直流输入电压转换为交流输出电压，该逆 变器具有第一交流输出端和第二交流输出端，该第一交流输出端和第二交流输出端之间用 于连接负载；第一交流取样电路，连接于该第一交流输出端与该负载之间，用于取样交流信 号；第二交流取样电路，连接于该第二交流输出端与该负载之间，用于取样交流信 号；第一采样放大整形电路，与该第一交流取样电路并联连接于该第一交流输出端与 该负载之间，用于将取样到的交流信号放大并整形；第二采样放大整形电路，与该第二交流取样电路并联连接于该第二交流输出端与该负载之间，用于将取样到的交流信号放大并整形；分压电路，连接于该第一采样放大整形电路和该第二采样放大整形电路的输出 端，并与该逆变器的输出参考地相连接，用于将放大整形后的交流信号分压，并反馈一负载 信号至该逆变器，该交流信号相对于该输出参考地为正电压。该第一采样放大整形电路包含一第一三极管，该第一三极管的发射结与基极连接 在该第一交流输出端与该负载之间，该第一三极管的集电极与该分压电路相连接；该第二 采样放大整形电路包含一第二三极管，该第二三极管的发射结与基极连接在该第二输出端 与该负载之间，该第二三极管的集电极与该分压电路相连接。该第一交流取样电路包含第一二极管和第三二极管，该第一二极管和第三二极管 反向并联连接于该第一交流输出端与该负载之间，用以取样交流信号，并提供交流通路。该第二交流取样电路包含第二二极管和第四二极管，该第二二极管和第四二极管 反向并联连接连接于该第二交流输出端与该负载之间，用以取样交流信号，并提供交流通 路。该第一交流取样电路包含第一二极管和第一 M0S管，该第一 M0S管的源极与该第 一二极管的阳极共同连接于该第一交流输出端，该第一 M0S管的漏极与该第一二极管的阴 极共同连接于该负载，该第一 M0S管的栅极连接至一连接于该第一交流输出端与该第二交 流输出端之间的分压网络，该分压网络用于使该栅极在第二交流输出端为正时获得一驱动 电压。该驱动电压范围在10V 20V之间。该第一 M0S管栅极还连接一稳压二极管，用以对施加在该栅极上的电压进行限幅。该第二交流取样电路包含第二二极管和第二 M0S管，该第二 M0S管的源极与该第 二二极管的阳极共同连接于该第二交流输出端，该第二 M0S管的漏极与该第二二极管的阴 极共同连接于该负载，该第二 M0S管的栅极连接至一连接于该第一交流输出端与该第二交 流输出端之间的另一分压网络，该另一分压网络用于使该栅极在第一交流输出端为正时获 得一驱动电压，该驱动电压范围在10V 20V之间。该第二 M0S管栅极还连接一稳压二极管，用以对施加在该栅极上的电压进行限幅。在该第一三极管与该负载之间，连接一第一电阻；在该第二三极管与该负载之间， 连接一第二电阻。该分压电路至少包括第三电阻、第四电阻以及第五电阻，该第三电阻与该第五电 阻分别连接于该第一三极管与该第二三极管的集电极，并共同连接于该第四电阻的一端。该第四电阻的另一端接该输出参考地。该逆变电源装置还包含一稳压电路，该稳压电路一端连接于该第三电阻与该第四 电阻之间，另一端接该输出参考地。该稳压电路为一稳压二极管，该稳压二极管阳极接该输出参考地，阴极接于该第 三电阻和第四电阻之间。该逆变电源装置还包含一采样保持电路，该采样保持电路一端连接于该第三电阻 和该第四电阻之间，另一端接该输出参考地，用以避免该负载信号出现凹槽。[0028]该采样保持电路为一电容，该电容一端接于该第三电阻与该第四电阻之间，另一 端接该输出参考地。该第一交流取样电路包含第一二极管，该第二交流取样电路包含第二二极管，该 第一二极管与该第一三极管并联接于该第一交流输出端与该负载之间，该第二二极管与该 第二三极管并连接于该第二交流输出端与该负载之间。该第一二极管与该第一三极管的基极和发射极反向并联，该第二二极管与该第 二三极管的基极和发射极反向并联。与现有技术相比，本实用新型逆变电源装置只要接上负载，就可通过第一交流取 样电路和第二交流取样电路分时取样交流信号，并将取样到的交流信号分别经第一采样放 大整形电路和第二采样放大整形电路放大整形后输出至分压电路分压后，反馈一负载信号 至逆变器，解决了现有技术中在小负载时，会将小负载判断成无负载而使逆变器进入休眠 待机状态，致使小负载无法使用的问题。
图1是本实用新型逆变电源装置的电路架构图；图2是本实用新型逆变电源装置第一较佳实施例的电路图；图3是本实用新型逆变电源装置第二较佳实施例的电路图；图4是本实用新型逆变电源装置第三较佳实施例的电路图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本实用新型的实施方式，本领域技术人 员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型亦可 通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应 用，在不背离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。图1为本实用新型一种逆变电源装置的电路示意图。如图1所示，本实用新型一 种逆变电源装置包括逆变器10，用于将直流输入电压DC转换为交流输出电压，其具有第 一交流输出端AC1以及第二交流输出端AC2，该第一交流输出端AC1与该第二交流输出端 AC2连接负载ZL ；—第一交流取样电路11，连接于该第一交流输出端AC1与该负载之间，检 测是否有交流电流流过，如果有交流电流流过则认为有负载，其用于取样交流信号，并可根 据取样到的交流信号触发第一采样放大整形电路13的导通与截止；第二交流取样电路12， 连接于该第二交流输出端AC2与该负载之间，也用于取样交流信号，并可根据取样到的交 流信号触发第二采样放大整形电路14的导通与截止；第一采样放大整形电路13，与该第一 交流取样电路并联连接于该第一交流输出端AC1与该负载之间，用于导通时将采样到的交 流信号放大并整形；第二采样放大整形电路14，与该第二交流取样电路并联连接于该第二 交流输出端AC2与该负载之间，用于导通时将采样到的交流信号放大并整形；分压电路15， 连接于该第一采样放大整形电路13与该第二采样放大整形电路14的输出端，并与该逆变 器10相连接，用于将放大整形后的交流信号进行分压，并反馈一负载信号至该逆变器10。以下将通过本实用新型的第一较佳实施例对本实用新型进一步进行描述。请继续 参考图2，第一节点1和第三节点3作为逆变器10的AC交流输出端，第二节点2 (AC1)和第四节点4(AC2)之间连接负载；第一交流取样电路11包括第一二极管D1和第三二极管 D3，第一二极管D1和第三二极管D3接在第一节点1和第二节点2之间，第一二极管D1和 第三二极管D3反向并联以利于通过交流大电流；第二交流取样电路12包括第二二极管D2 和第四二极管D4，该第二二极管D2和第四二极管D4连接于该第三节点3和第四节点4之 间，且该第二二极管D2和第四二极管D4反向并联以利于通过交流大电流；在本实用新型 的第一较佳实施例中，第一采样放大整形电路13具体为一 PNP三极管电路，在此称之为第 一三极管T1，该第一三极管T1的发射极连接于第一节点1，集电极连接于分压电路15的第 三电阻R3，该第一三极管T1的基极通过一第一电阻R1连接至第二节点2 ；本实用新型第一 较佳实施例中，第二采样放大整形电路14也为一 PNP三极管电路，在此称之为第二三极管 T2，该第二三极管T2的发射极连接于第三节点3，其集电极连接于该分压电路15的第五电 阻R5，其基极通过第一电阻R2连接至第四节点4 ；第三电阻R3和第四电阻R4组成第一三 极管T1的负载，第五电阻R5和第四电阻R4组成第二三极管T2的负载，同时作为分压电路 15将AC交流高压转变为直流低压的负载信号，并反馈至逆变器10，这里定义第三电阻R3、 第四电阻R4以及第五电阻R5的公共节点为第五节点，负载信号通过第五节点5反馈至该 逆变器10。较佳的，在分压电路15的第五节点5与参考地之间，还连接一稳压电路16，具体 为一第一稳压二极管Z1，该第一稳压二极管Z1使负载信号电压被限幅在可接受的范围，防 止损坏被控电路；另外，为达到更好地效果，本实用新型较佳实施例中的第一三极管T1基 极和发射极的正偏导通电压应小于第一二极管D1的正偏导通电压，第二三极管T2基极和 发射极的正偏导通电压应小于第二二极管D2的正偏导通电压。在本实用新型第一较佳实施例中，定义第一输出端AC1输出正电压、第二输出端 AC2输出负电压为正半周，定义第一输出端AC1输出负电压、第二输出端AC2输出正电压为 负半周，但交流输出AC1和AC2的正负半周只是AC1和AC2之间的相对正负，AC1和AC2相 对输出参考地而言均是正电压，当正半周时，AC1相对输出参考地为正电压，AC2相对输出 参考地为零电压；当负半周时，AC1相对输出参考地为零电压，AC2相对输出参考地为正电 压。当无负载时，第一二极管D1和第二二极管D2无压降，所以第一三极管T1和第 二三极管T2截止，负载信号为0。当有负载且在AC交流输出正半周时，电流从第一节点1 经过第一二极管D1、第一三极管T1发射结/第一电阻R1 (即T1基极偏置电阻)流至第二 节点2，经过负载至第四节点4，然后从第四节点4经过第四二极管D4至第三节点3，此时 第三二极管D3/第二二极管D2和第二三极管T2反偏，当第一二极管D1导通电压略高于第 一三极管T1基极和发射极间导通电压时，调整第一电阻R1使第一三极管T1导通，被放大 的电流经第一三极管T1流至T1集电极，则T1集电极出现高压，经过第三电阻R3/第四电 阻R4的分压电路的分压在第五节点5得到一较低电压，当节点5电压较高时，通过第一稳 压二极管Z1将该电压限幅以获得稳定的负载信号；当有负载且在AC交流输出负半周时， 电流从第三节点3经过第二二极管D2、第二三极管T2发射结/第二电阻R2(T2基极偏置 电阻)流至第四节点4，经过负载至第二节点2，然后从节点2经过第三二极管D3第一节点 1，此时第一二极管D1/第四二极管D4和第一三极管T1反偏，当第二二极管D2导通电压略 高于第二三极管T2基极和发射极间导通电压时，调整第二电阻R2使第二三极管T2导通， 北放大的电流经第二三极管T2流至第二三极管T2的集电极，则该第二三极管T2集电极出现高压，经过第五电阻R5/第四电阻R4的分压电路进行分压，在第五节点5得到一较低电 压，当第五节点5的电压较高时，通过第一稳压二极管Z1将该电压限幅以获得稳定的负载信号。由于当交流输出过零前后一段时间，瞬时电压比较低，第一三极管T1/第二三极 管T2不能导通或者第五节点5分压过低，从而可能使负载信号出现不需要的凹槽，因此较 佳的，本实用新型较佳实施例在分压电路15的输出端还设有一采样保持电路17，具体该采 样保持电路可以为一电容C1，其一端连接于该分压电路15的输出端，另一端接地，增加该 采样保持电路可以消除这个凹槽。为便于调试，一般取R3 = R5，这样三极管T1和三极管 T2性能相近，正半周时，充放电时间常数为^ = R3XC1，负半周时，充放电时间常数为
= R5XC1, = x2 ；调整CI和R3/R5的值，使T = T 2比较大，电容C1在交流过零点缓 慢放电，其电压降低较少，在电压尚未降至不可辨别前，交流输出瞬时电压升高，第五节点5 开始充电，由于第一稳压二极管Z1的作用，第五节点5的高压被限制，这样就可以将交流输 出零点附近出现的窄脉冲消除，从而可以获得一恒定负载信号。图3为本实用新型一种逆变电源装置的第二较佳实施例的电路图。为减小本实用 新型第一较佳实施例中第三二极管D3和第四二极管D4的正向压降，降低损耗，本实用新型 第二较佳实施例分别采用第一 M0S管Ml和第二 M0S管M2替代第一较佳实施例中的第三二 极管D3和第四二极管D4。本实用新型第二实施例中，第一 M0S管Ml的源极和漏极分别接 于第一节点1和第二节点2，串连的第六电阻R6/第七电阻R7连接于第一节点1和第三节 点3之间，目的是组成分压网络使该第六电阻R6/第七电阻R7的公共节点(即第七节点7) 获得一合理驱动电压，该第一 M0S管Ml的栅极连接至该第七节点7。第二 M0S管M2的源极 和漏极分别接于第三节点3和第四节点4，串联的第八电阻R8/第九电阻R9连接于第一节 点1和第三节点3，目的也是组成分压网络使该第八电阻R8/第九电阻R9的公共节点(即 第六节点6)获得一合理驱动电压，该第一 M0S管M2的栅极连接至该第六节点6。在AC交 流输出正半周时，第九电阻R9/第八电阻R8组成的分压网络使该第六节点6获得一驱动电 压，该驱动电压范围在10V 20V之间，较佳的，当该驱动电压较高时，还可通过一第二稳压 二极管Z2进行稳压，将该第六节点6电压限制于其击穿电压，此时该第二 M0S管M2导通； 而在AC交流输出负半周时，第七电阻R7/第六电阻R6组成的分压网络使第七节点7获得 一驱动电压，该驱动电压范围在10V 20V之间，较佳的，当该驱动电压较高时，还可通过设 置一第三稳压二极管Z3进行稳压，将该第七节点7的电压限制于其击穿电压，此时第一M0S 管Ml导通。因为第一 M0S管Ml和第二 M0S管M2的导通电压极低，其压降和功耗就很低， 这就达到了降低损耗的目的。为简化电路，当负载较轻时(负载电流较小)，可以将三极管发射结作为检测电路 的触发电路，图4为本实用新型一种逆变电源装置的第三较佳实施例的电路图。本实用新 型第三较佳实施例中，并联于第一二极管D1的第一三极管T1发射结和基极分别与第一节 点1和第二节点2相连接，集电极仍与分压电路15的第三电阻R3连接，并联于第二二极管 D2的第二三极管T2发射结和基极分别连接第三节点3和第四节点4，集电极仍与分压电 路15的第五电阻R5相连，其余电路不变。一般来说，本实用新型第三较佳实施例中要求第 一三极管T1和第二三极管T2的基极能耐受较大电流。在AC交流输出正半周时，电流经第 一三极管T1发射结至第二节点2，经过负载至第四节点4，然后从第四节点4经第二二极管D2流至第三节点3，此时第一二极管D1/第二三极管T2反偏，因此第一三极管T1导通，其集 电极获得高电压，经过分压电路15的第三电阻R3和第四电阻R4分压，在第五节点5获得 低电压，经稳压二极管Z1和充放电保持电容C1的限幅和保持，第五节点5获得一合理稳定 低压信号；而在AC交流输出负半周时，电流经第二三极管T2发射结至第四节点4，经过负 载至第二节点2，然后从第二节点2经第一二极管D1流至第一节点1，此时第二二极管D2/ 第一三极管T1反偏，因此第二三极管T2导通，其集电极获得高电压，经过分压电路15的第 五电阻R5和第四电阻R4分压后，在第五节点5获得低电压，经第一稳压二极管Z1和充放 电保持电容C1的限幅和保持，第五节点5获得一合理稳定低压信号；这样在整个交流电周 期内负载信号均能保持合理稳定的电压。可见，在本实用新型实施例中，当有负载时，负载电流只要达到P A级，第一二极 管D1和第二二极管D2上的压降可以使第一三极管T1/第二三极管T2导通，从而分压电路 上可获得一负载信号反馈至逆变器，达到了可以检测到小负载的目的，从而解决了现有技 术负载很小时会判断成无负载而使小负载无法使用的问题。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新 型。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修 饰与改变。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。
权利要求一种逆变电源装置，包含逆变器，连接一直流输入电压，用于将该直流输入电压转换为交流输出电压，该逆变器具有第一交流输出端和第二交流输出端，该第一交流输出端和第二交流输出端之间用于连接负载；第一交流取样电路，连接于该第一交流输出端与该负载之间，用于取样交流信号；第二交流取样电路，连接于该第二交流输出端与该负载之间，用于取样交流信号；第一采样放大整形电路，与该第一交流取样电路并联连接于该第一交流输出端与该负载之间，用于将取样到的交流信号放大并整形；第二采样放大整形电路，与该第二交流取样电路并联连接于该第二交流输出端与该负载之间，用于将取样到的交流信号放大并整形；分压电路，连接于该第一采样放大整形电路和该第二采样放大整形电路的输出端，并与该逆变器的输出参考地相连接，用于将放大整形后的交流信号分压，并反馈一负载信号至该逆变器，其中，该交流信号相对于该输出参考地为正电压。
2.如权利要求1所述的逆变电源装置，其特征在于，该第一采样放大整形电路包含一 第一三极管，该第一三极管的发射结与基极连接在该第一交流输出端与该负载之间，该第 一三极管的集电极与该分压电路相连接；该第二采样放大整形电路包含一第二三极管，该 第二三极管的发射结与基极连接在该第二输出端与该负载之间，该第二三极管的集电极与 该分压电路相连接。
3.如权利要求2所述的逆变电源装置，其特征在于，该第一交流取样电路包含第一二 极管和第三二极管，该第一二极管和第三二极管反向并联连接于该第一交流输出端与该负 载之间，用以取样交流信号，并提供交流通路。
4.如权利要求3所述的逆变电源装置，其特征在于，该第二交流取样电路包含第二二 极管和第四二极管，该第二二极管和第四二极管反向并联连接连接于该第二交流输出端与 该负载之间，用以取样交流信号，并提供交流通路。
5.如权利要求2所述的逆变电源装置，其特征在于，该第一交流取样电路包含第一二 极管和第一 M0S管，该第一 M0S管的源极与该第一二极管的阳极共同连接于该第一交流输 出端，该第一 M0S管的漏极与该第一二极管的阴极共同连接于该负载，该第一 M0S管的栅极 连接至一连接于该第一交流输出端与该第二交流输出端之间的分压网络，该分压网络用于 使该栅极在第二交流输出端为正时获得一驱动电压。
6.如权利要求5所述的逆变电源装置，其特征在于，该驱动电压范围在10V 20V之间。
7.如权利要求6所述的逆变电源装置，其特征在于，该第一M0S管栅极还连接一稳压二 极管，用以对施加在该栅极上的电压进行限幅。
8.如权利要求7所述的逆变电源装置，其特征在于，该第二交流取样电路包含第二二 极管和第二 M0S管，该第二 M0S管的源极与该第二二极管的阳极共同连接于该第二交流输 出端，该第二 M0S管的漏极与该第二二极管的阴极共同连接于该负载，该第二 M0S管的栅 极连接至一连接于该第一交流输出端与该第二交流输出端之间的另一分压网络，该另一分 压网络用于使该栅极在第一交流输出端为正时获得一驱动电压，该驱动电压范围在10V 20V之间。
9.如权利要求8所述的逆变电源装置，其特征在于，该第二M0S管栅极还连接一稳压二 极管，用以对施加在该栅极上的电压进行限幅。
10.如权利要求4或9所述的逆变电源装置，其特征在于，在该第一三极管与该负载之 间，连接一第一电阻；在该第二三极管与该负载之间，连接一第二电阻。
11.如权利要求10所述的逆变电源装置，其特征在于，该分压电路至少包括第三电阻、 第四电阻以及第五电阻，该第三电阻与该第五电阻分别连接于该第一三极管与该第二三极 管的集电极，并共同连接于该第四电阻的一端。
12.如权利要求11所述的逆变电源装置，其特征在于，该第四电阻的另一端接该输出 参考地。
13.如权利要求12所述的逆变电源装置，其特征在于，该逆变电源装置还包含一稳压 电路，该稳压电路一端连接于该第三电阻与该第四电阻之间，另一端接该输出参考地。
14.如权利要求13所述的逆变电源装置，其特征在于，该稳压电路为一稳压二极管，该 稳压二极管阳极接该输出参考地，阴极接于该第三电阻和第四电阻之间。
15.如权利要求14所述的逆变电源装置，其特征在于，该逆变电源装置还包含一采样 保持电路，该采样保持电路一端连接于该第三电阻和该第四电阻之间，另一端接该输出参 考地，用以避免该负载信号出现凹槽。
16.如权利要求15所述的逆变电源装置，其特征在于，该采样保持电路为一电容，该电 容一端接于该第三电阻与该第四电阻之间，另一端接该输出参考地。
17.如权利要求2所述的逆变电源装置，其特征在于，该第一交流取样电路包含第一二 极管，该第二交流取样电路包含第二二极管，该第一二极管与该第一三极管并联接于该第 一交流输出端与该负载之间，该第二二极管与该第二三极管并连接于该第二交流输出端与 该负载之间。
专利摘要本实用新型公开一种逆变电源装置，其包括逆变器、第一交流取样电路、第二交流取样电路、第一采样放大整形电路、第二采样放大整形电路以及分压电路，通过第一交流取样电路和第二交流取样电路分时取样交流信号，并将取样到的交流信号分别经第一采样放大整形电路和第二采样放大整形电路放大整形后输出至分压电路分压后，反馈一负载信号至逆变器，解决了小负载时会将小负载判断成无负载而使带有休眠待机功能的逆变器进入休眠待机状态，致使小负载无法使用的问题。
文档编号H02M7/537GK201608658SQ200920291780
公开日2010年10月13日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者洪伟弼, 陆元成 申请人:纽福克斯光电科技(上海)有限公司