专利名称：纯正弦波逆变器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及逆变器技术领域，尤其涉及一种纯正弦波逆变器。
背景技术：
基于DSP控制的正弦波逆变器的结构框图如图1所示，由逆变电路和逆变控制电路组成，其中逆变电路主要包括直流输入电源、由功率开关管组成的逆变桥、LC滤波器、负载等，逆变控制电路中的驱动控制电路控制逆变桥的功率开关管按设定的工作方式导通和关断，使逆变桥输出高频调制信号，通过LC滤波器将直流输入电压转换为交流的正弦波输出电压，对负载供电。逆变器中LC滤波器的功率定额要与逆变输出电压和输出容量相适应，通常滤波电感、滤波电容的体积较大。直流输入电源的电压较高，且其输出功率与负载容量基本相同。由于逆变器中包含较多的功率元件，进行逆变器控制参数调试时，通常的技术路线是 通过仿真分析大致确定控制参数的取值范围，降低直流输入电源的电压，在低压输出的条件下调试仿真得到的控制参数，然后再逐渐升高输入电压，使逆变输出电压达到额定值。实际中，功率实验不可避免地具有一定的危险性，逆变器调试过程中经常出现功率开关管或相关电路的损坏，增加了逆变器的设计成本，降低了设计效率。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种纯正弦波逆变器，以提高逆变器控制参数的调试效率、降低逆变器设计成本。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。一种纯正弦波逆变器，包括逆变电路和逆变控制电路，所述的逆变电路包括直流辅助电源、逆变等效电路、小功率LC滤波器、小容量负载，所述的逆变控制电路包括基于数字信号处理器DSP的控制器、输出电压采样电路，所述逆变等效电路的输入端连接直流辅助电源，所述逆变等效电路的输出端连接小功率LC滤波器的输入端，所述小容量负载连接小功率LC滤波器的输出端；所述输出电压采样电路输入端与小功率LC滤波器输出端相连， 所述输出电压采样电路输出端连接到基于数字信号处理器DSP的控制器的输入端，所述基于数字信号处理器DSP的控制器的输出端与逆变等效电路的输入端相连。优选的，所述逆变等效电路包括SPWM信号综合电路、SPWM信号差动放大电路、扩流电路，其中与基于数字信号处理器DSP的控制器的功能块中的PWM信号产生电路的输出相连的SPWM信号综合电路经SPWM信号差动放大电路连于扩流电路的输入端，扩流电路的输出端连于小功率LC滤波器的输入端。本实用新型实施例与现有技术相比，具有以下优点1.无需功率元件和直流输入电源组成的功率电路，系统结构简单，成本较低；2.利用基于普通运放和直流辅助电源构成的低压放大电路对实际逆变器的功率开关管、驱动控制电路、直流输入电源等环节进行等效，与小功率LC滤波器、小容量负载、逆变控制电路一起构成纯正弦波逆变器；3.纯正弦波逆变器的逆变控制电路可以由数字信号处理器DSP实现，也可以由模拟元件实现。
图1是现有的逆变器结构框图；图2是本实用新型纯正弦波逆变器结构框图；图3是本实用新型纯正弦波的逆变等效电路功能框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型纯正弦波逆变器的结构框图如图2所示，其结构与图1相比的差别在于逆变电路的构成方式发生了改变，图2中的逆变电路包括直流辅助电源、逆变等效电路、小功率LC滤波器、小容量负载，所有电路和器件处理的均为小功率，而不是像图1中的逆变电路的各组成部分均为功率电路和功率器件。图2中采用直流辅助电源、逆变等效电路对图1中的驱动控制电路、直流输入电源、由功率开关管构成的逆变桥等环节进行电路等效，对图1中处理的功率信号进行成比例缩小，但保持系统的控制特性不变。本实用新型纯正弦波逆变等效电路的功能框图如图3所示，主要由SPWM信号综合电路、SPWM信号差动放大电路、扩流电路组成。逆变控制电路中基于数字信号处理器DSP的控制器的功能块中的PWM信号产生电路为SPWM信号综合电路提供四路SPWM信号dl、d2、 d3、d4，SPWM信号综合电路的功能相当于图1所示的逆变器的驱动控制电路、逆变桥及采用的SPWM控制方式。SPWM信号综合电路输出两路信号dspwml、dspwm2，经SPWM信号差动放大电路，产生与逆变器中的逆变桥臂电压形状完全相同、幅度成比例缩小的高频脉冲信号，再经扩流电路实现电压跟随、电流放大的电压信号u' AB。纯正弦波逆变桥中的直流辅助电源相当于实际逆变桥中的直流输入电源，u' AB信号经小功率LC滤波器后得到纯正弦波输出电压U' λβ，负载电流由直流辅助电源、扩流电路提供。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种纯正弦波逆变器，其特征在于，包括逆变电路和逆变控制电路，所述的逆变电路包括直流辅助电源、逆变等效电路、小功率LC滤波器、小容量负载，所述的逆变控制电路包括基于数字信号处理器DSP的控制器、输出电压采样电路，所述逆变等效电路的输入端连接直流辅助电源，所述逆变等效电路的输出端连接小功率LC滤波器的输入端，所述小容量负载连接小功率LC滤波器的输出端；所述输出电压采样电路输入端与小功率LC滤波器输出端相连，所述输出电压采样电路输出端连接到基于数字信号处理器DSP的控制器的输入端，所述基于数字信号处理器DSP的控制器的输出端与逆变等效电路的输入端相连。
2.如权利要求1所述的纯正弦波逆变器，其特征在于，所述逆变等效电路包括SPWM信号综合电路、SPWM信号差动放大电路、扩流电路，其中与基于数字信号处理器DSP的控制器的功能块中的PWM信号产生电路的输出相连的SPWM信号综合电路经SPWM信号差动放大电路连于扩流电路的输入端，扩流电路的输出端连于小功率LC滤波器的输入端。
专利摘要本实用新型提供了一种纯正弦波逆变器，包括逆变电路和逆变控制电路，所述的逆变电路包括直流辅助电源、逆变等效电路、小功率LC滤波器、小容量负载，所述的逆变控制电路包括基于数字信号处理器DSP的控制器、输出电压采样电路。本实用新型纯正弦波逆变器无需功率元件和直流输入电源，应用于逆变器单机及其并联系统控制参数调试，并且实验没有危险性，调试成本低、效率高。
文档编号H02M7/48GK202218172SQ20112030942
公开日2012年5月9日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者吴飞锐, 廖方杰, 欧阳可佳 申请人:深圳市奔能佳电子有限公司