一种车载电源逆变器的制作方法

文档序号:7451359阅读:370来源:国知局
专利名称:一种车载电源逆变器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及电源逆变器,尤其涉及一种可以抑制电磁干扰的车载电源逆变器。
背景技术
现有技术方案如图I所示,包括直流滤波电路、DC/DC升压电路、DC/AC逆变电路和交流滤波电路,其中DC/DC升压电路包括脉宽调制(PWM)升压控制电路,DC/AC逆变电路包括脉宽调制(PWM)逆变控制电路。直流输入后先经过直流滤波电路以减少纹波电流和抑制电磁干扰,再经过DC/DC升压电路将DC12V或DC24V变换到DC300V左右,然后经过DC/AC 逆变电路将DC300V左右的直流转换成AC220V/50HZ的交流,最后经过交流滤波电路输出,以抑制电磁干扰。如图2所示,现有技术方案主要缺点是DC/DC升压电路的脉宽调制(PWM)升压控制电路采用脉宽调制(PWM)控制集成电路(IC),脉冲信号频率固定,DC/DC升压电路的开关变换也工作在固定频率,因而在特定频率点的电磁干扰很强,致使产品难以满足电磁兼容(EMC)标准。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术中车载电源逆变器工作时产生的电磁干扰很强,不能满足电磁兼容(EMC)的标准的缺陷,提供一种可以抑制电磁干扰的车载电源逆变器。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供ー种车载电源逆变器,包括车载电源、直流滤波电路、DC/DC升压电路、DC/AC逆变电路和交流滤波电路,其中所述DC/DC升压电路包括微控制器、驱动电路、MOS场效应管电路、开关变压器、整流电路和滤波电路;所述微控制器产生频率变化的脉冲信号,并通过所述驱动电路驱动所述MOS场效应管电路;所述MOS场效应管电路与所述开关变压器连接,控制所述开关变压器的开关频率,所述开关变压器产生高电压的脉冲,所述高电压的脉冲经过所述整流电路进行整流,并通过所述滤波电路滤波后输出高压直流电。本实用新型所述的车载电源逆变器中,所述DC/DC升压电路为推挽拓扑结构。本实用新型所述的车载电源逆变器中,所述MOS场效应管电路包括第一 MOS场效应管和第二 MOS场效应管,两个MOS场效应管的栅极G通过所述驱动电路在所述微控制器产生的脉冲信号的控制下交替导通;所述开关变压器为双激式变压器,包括初级线圈和次级线圈,其中所述初级线圈又包括第一绕组和第二绕组,两个绕组的一端均与直流输入电压连接,其中所述初级线圈中间抽头与直流输入电压连接,所述初级线圈另外两端分别与所述第一、第二 MOS场效应管的漏极D连接。本实用新型所述的车载电源逆变器中,所述整流电路为包括四个ニ极管的全波整流电路,所述滤波电路包括一只电解电容。使用本实用新型具有以下有益效果本实用新型在车载电源逆变器的DC/DC升压电路中通过微控制器产生频率变化的脉冲信号,并通过所述驱动电路驱动所述MOS场效应管电路,使DC/DC升压电路的开关频率可以不断变化,即实现了扩频技木,电磁干扰分散在不同的频率点上,使各个频率点上的电磁干扰值较为平均,原来在特定频率点的电磁干扰显著降低,使车载电源逆变器能够满足电磁兼容(EMC)的标准。

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进ー步说明,附图中图I是现有技术中车载电源逆变器的结构示意图;图2是现有技术中车载电源逆变器中的DC/DC升压电路结构示意图;图3是本实用新型实施例车载电源逆变器中的DC/DC升压电路结构示意图;图4是本实用新型实施例车载电源逆变器中的DC/DC升压电路的电路图;图5是本实用新型实施例车载电源逆变器中微控制器所产生的脉冲信号的频率随时间变化的示意图。
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歩详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。在本实用新型的较佳实施例中,车载电源逆变器包括顺次连接的车载电源、直流滤波电路、DC/DC升压电路、DC/AC逆变电路和交流滤波电路。如图3所示,其中DC/DC升压电路包括顺次连接的微控制器10、驱动电路20、M0S场效应管电路30、开关变压器40、整流电路50和滤波电路60,微控制器10产生频率变化的脉冲信号,并通过驱动电路20驱动MOS场效应管电路30。MOS场效应管电路30与开关变压器40连接,控制开关变压器40的开关频率,开关变压器40产生高电压的脉冲,高电压的脉冲经过整流电路50进行整流,并通过滤波电路60滤波后输出高压直流电。微控制器10所产生的脉冲信号是由微控制器10中开发的控制软件产生的,脉冲參数由软件控制,并且脉冲频率不是固定的,而是变化的,即扩频技术(英文简称SSFM),如图5所示,图中F_MID为脉冲的中心工作频率,F_MIN为最小工作频率,F_MAX为最大工作频率,如中心工作频率设定为40KHz,调制深度选10%,则F_MIN = 36KHz,F_MAX = 44KHz,以上由微控制器程序中自动修改定时器參数实现。当然也可以根据需要预先设定不同的中心工作频率和不同的频率调制深度。变化的脉冲频率可以使DC/DC升压电路的开关频率不断变化,从而使电磁干扰分散在不同的频率点上,而不会只在原来特定频率点产生较大的电磁干扰,各个频率点上的电磁干扰值较为平均,使车载电源逆变器较易满足电磁兼容(EMC)的标准。本实用新型实施例中,DC/DC升压电路可采用推挽拓扑结构,其可以采用现有技术中的多个实现方式。如图4所示,为本实用新型实施例DC/DC升压电路的电路图。VDCl为直流输入电压,本实用新型中VDCl为12V或者24V的直流电压,电解电容El对直流输入电压VDCl进行滤波,MOS场效应管电路包括两个第一 MOS场效应管Ql和第二 MOS场效应管Q2,两个MOS场效应管Ql和Q2的栅极G通过驱动电路20 (图4中未示出)在微控制器10 (图4中未示出)产生的脉冲信号QlG和Q2G的控制下交替导通,开关变压器40为双激式变压器Tl,包括初级线圈和次级线圈,其中初级线圈的中间抽头与直流输入电压VDCl连接,初级线圈的另外两端分别与第一 MOS场效应管Ql和第二 MOS场效应管Q2的漏极D连接。在两个MOS场效应管Ql和Q2的交替导通下,双激式变压器Tl在其次级线圈产生高电压的脉冲。整流电路50为包括四个ニ极管Dl、D2、D3和D4的全波整流电路,滤波电路60包括ー只电解电容E2。双激式变压器Tl产生的高电压的脉冲波形经过整流电路50进行全波整流后,再经电解电容El进行滤波,最终输出高电压的直流电压VDC2,本实用新型中会输出300V左右的直流电压。DC/AC逆变电路会将DC/DC升压电路输出的300V左右的直流电压逆变为交流电 压,然后经过交流滤波电路进行滤波,最终输出AC220V/50HZ的交流电压。本实用新型在车载电源逆变器的DC/DC升压电路中通过微控制器10产生频率变化的脉冲信号,并通过驱动电路20驱动MOS场效应管电路30,使DC/DC升压电路的开关频率可以不断变化,即实现了扩频技术,电磁干扰分散在不同的频率点上,使各个频率点上的电磁干扰值较为平均,原来在特定频率点的电磁干扰显著降低,使车载电源逆变器较易满足电磁兼容(EMC)的标准。应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
权利要求1.一种车载电源逆变器,包括车载电源、直流滤波电路、DC/DC升压电路、DC/AC逆变电路和交流滤波电路,其特征在于,其中所述DC/DC升压电路包括微控制器、驱动电路、MOS场效应管电路、开关变压器、整流电路和滤波电路; 所述微控制器产生频率变化的脉冲信号,并通过所述驱动电路驱动所述MOS场效应管电路;所述MOS场效应管电路与所述开关变压器连接,控制所述开关变压器的开关频率,所述开关变压器产生高电压的脉冲,所述高电压的脉冲经过所述整流电路进行整流,并通过所述滤波电路滤波后输出高压直流电。
2.根据权利要求I所述的车载电源逆变器,其特征在于,所述DC/DC升压电路为推挽拓扑结构。
3.根据权利要求2所述的车载电源逆变器,其特征在于,所述MOS场效应管电路包括第一 MOS场效应管和第二 MOS场效应管,两个MOS场效应管的栅极G通过所述驱动电路在所 述微控制器产生的脉冲信号的控制下交替导通;所述开关变压器为双激式变压器,包括初级线圈和次级线圈,其中所述初级线圈中间抽头与直流输入电压连接,所述初级线圈另外两端分别与所述第一、第二 MOS场效应管的漏极D连接。
4.根据权利要求2或3所述的车载电源逆变器,其特征在于,所述整流电路为包括四个二极管的全波整流电路,所述滤波电路包括一只电解电容。
专利摘要本实用新型公开了一种车载电源逆变器,包括车载电源、直流滤波电路、DC/DC升压电路、DC/AC逆变电路和交流滤波电路,其中DC/DC升压电路包括微控制器、驱动电路、MOS场效应管电路、开关变压器、整流电路和滤波电路;微控制器产生频率变化的脉冲信号,并通过驱动电路驱动MOS场效应管电路;MOS场效应管电路与开关变压器连接,控制开关变压器的开关频率,开关变压器产生高电压的脉冲,高电压的脉冲经过整流电路进行整流,并通过滤波电路滤波后输出高压直流电。本实用新型的车载电源逆变器的DC/DC升压电路的开关频率可以不断变化,使电磁干扰分散在不同的频率点上,能够满足电磁兼容(EMC)的标准。
文档编号H02M3/337GK202406051SQ20112045485
公开日2012年8月29日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者李华, 谢勇 申请人:美固电子(深圳)有限公司
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