一种逆变器的制作方法

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体而言，涉及一种逆变器。

背景技术：

逆变器是一种将直流电转换成交流电的装置，是由逆变桥、控制电路及推挽电路等组成的，其中，逆变桥在控制电路的控制下将直流电转换成交流电。

逆变器中的逆变桥大都是由多个功率管组成，而功率管的开关是通过控制电路产生的驱动信号进行控制，但是功率管内在的密勒电容会产生寄生振荡，从而导致在高频的时候功率管关断困难，以及可能导致功率管击穿。

现有技术中的逆变器要么是整个电路设置在一块电路板上，要么是控制电路和推挽电路设置在一个块电路板上，逆变电路设置在另外一块电路板上，推挽电路和逆变电路之间的连接线要尽可能的短，以减少寄生振荡，尤其是对于一些大功率管，开关管的总功率越大，密勒等效电容就越大，这就更需要控制电路和功率管之间的连接线尽可能的短，以减少寄生振荡，但是这样使得推挽电路所在的电路板和逆变电路所在的电路板之间布线不灵活，且同时当推挽电路和功率管离得很近时，不利于散热。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种逆变器，以解决现有技术中的逆变器的推挽电路和功率管之间布线不灵活且功率管内在的密勒电容容易产生寄生振荡的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种逆变器，包括控制电路、第一推挽电路和逆变电路，其中，所述控制电路设置在第一电路板；

所述第一推挽电路和所述逆变电路设置在第二电路板，且所述第一推挽电路和所述逆变电路通过所述第二电路板上的导线连接；

所述第一电路板和所述第二电路板通过电缆连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其中，所述逆变电路包括输入端口、输出端口、吸收电容及功率管并联阵列；

所述功率管并联阵列分别与所述吸收电容及所述输出端口连接，所述吸收电容与所述输入端口连接；

所述功率管并联阵列包括多个功率管组，且每个所述功率管组包括多个并联的功率管。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其中，所述功率管并联阵列为金属-氧化物半导体场效应晶体管并联阵列；

所述金属-氧化物半导体场效应晶体管并联阵列包括多组金属-氧化物半导体场效应晶体管，且每组金属-氧化物半导体场效应晶体管包括多个并联的金属-氧化物半导体场效应晶体管。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实现方式，其中，所述金属-氧化物半导体场效应晶体管并联阵列包括多个稳压二极管和多个下拉电阻；

所述稳压二极管的数目、所述下拉电阻的数目与所述金属-氧化物半导体场效应晶体管的数目相等，且一一对应；

所述稳压二极管的阳极与所述金属-氧化物半导体场效应晶体管的源极连接，所述稳压二极管的阴极与所述金属-氧化物半导体场效应晶体管的漏极连接；

所述下拉电阻的一端与所述金属-氧化物半导体场效应晶体管的栅极连接，所述下拉电阻的另一端接地。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第四种可能的实现方式，其中，所述控制电路包括为脉冲宽度调制电路、驱动电路和第二推挽电路；

所述驱动电路与所述脉冲宽度调制电路和所述第二推挽电路连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第五种可能的实现方式，其中，所述第二电路板均为铝基板。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第六种可能的实现方式，其中，所述第一推挽电路包括两个三极管；

所述两个三极管中一个为NPN型三极管，另一个为PNP型三极管；

所述NPN型三极管的发射极与所述PNP型三极管的发射极连接；

所述NPN型三极管的集电极与外接电源连接，所述PNP型三极管的集电极接地。

结合第一方面的第六种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第七种可能的实现方式，其中，所述第一推挽电路的两个三极管的基极连接，且与所述控制电路连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第八种可能的实现方式，其中，所述第一推挽电路包括两个金属-氧化物半导体管。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第九种可能的实现方式，其中，所述金属-氧化物半导体场效应晶体管包括贴片式金属-氧化物半导体场效应晶体管、插孔式金属-氧化物场效应晶体管或者模块式金属-氧化物半导体场效应晶体管。

本实用新型提供的逆变器，将控制电路单独设置在一个电路板上，第一推挽电路和逆变电路设置在同一个电路板上，减小了第一推挽电路和逆变电路之间连接线的距离，从而减少了寄生振荡，同时，由于第一推挽电路的密勒电容很小，因此可以延长控制电路和第一推挽电路之间的连接线，使得第一电路板和第二电路板布线更灵活。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的逆变器的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的逆变器中逆变电路的结构示意图。

图1附图标记说明：

110，控制电路；120，第一推挽电路；130，逆变电路；140，第一电路板；150，第二电路板。

图2附图标记说明：

131，输入端口；132，输出端口；133，功率管组；134，吸收电容。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、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附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

考虑到现有技术中的逆变器要么是整个电路设置在一块电路板上，要么是控制电路和推挽电路设置在一个块电路板上，逆变电路设置在另外一块电路板上，推挽电路和逆变电路之间的连接线要尽可能的短，以减少寄生振荡，尤其是对于一些大功率管，开关管的总功率越大，密勒等效电容就越大，这就更需要控制电路和功率管之间的连接线尽可能的短，以减少寄生振荡，但是这样使得推挽电路所在的电路板和逆变电路所在的电路板之间布线不灵活，且当推挽电路和功率管离得很近时，不利于散热。基于此，本实用新型实施例提供了一种逆变器，下面通过实施例进行描述。

实施例

本实用新型实施例提供了一种逆变器，该逆变器中将控制电路单独设置在一个电路板上，将第一推挽电路和逆变电路设置在同一个电路板上，减小了第一推挽电路和逆变电路之间连接线的距离，从而减少了寄生振荡，同时，由于第一推挽电路的密勒电容很小，因此可以延长控制电路和第一推挽电路之间的连接线，使得两个电路板布线更灵活。

如图1所示，本实用新型实施例提供的逆变器，包括控制电路110、第一推挽电路120和逆变电路130；

控制电路110设置在第一电路板140；

第一推挽电路120和逆变电路130设置在第二电路板150，且第一推挽电路120和逆变电路130通过第二电路板150上的导线连接；

上述第一电路板140和第二电路板150通过电缆连接。

在本实用新型实施例中，控制电路110与输入电路连接，接收输入电路传输的直流电及参考信号生成控制信号，并将控制信号进行放大生成驱动控制信号，并传输该驱动控制信号给第一推挽电路120，由第一推挽电路120将该驱动控制信号传输给逆变电路130，逆变电路130根据该驱动控制信号将接收到的直流电转换成交流电，并输出该交流电。

上述参考信号指的是要得到的交流电信号。

上述逆变电路130与输入电路连接，接收输入电路传输的直流电，根据驱动控制信号将该直流电转换成交流电，并输出该交流电。

当控制电路110的输出的驱动控制信号的功率小于预设功率，不足以驱动逆变电路上的功率管执行开关操作时，第一推挽电路120会传输功率给逆变电路130，以对控制电路110进行功率补偿，使得控制电路110传输的驱动控制信号能够驱动逆变电路130上的功率管的开关。

上述预设功率为逆变电路130上的功率管的驱动功率，当控制电路110输出的驱动控制信号的功率大于或者等于该预设功率时，能够驱动逆变电路130上的功率管进行开关动作，当控制电路110输出的驱动控制信号的功率小于上述预设功率时，则不能够驱动逆变电路130上的功率管进行开关动作，这时需要第一推挽电路120对其进行功率补偿。

功率管内在的密勒电容会将功率管等效成电感和电容的串联形式，而电感指的是第一推挽电路120和逆变电路130之间连接线的寄生电感。

在本实用新型实施例中，将控制电路110单独设置在一个电路板上，第一推挽电路120和逆变电路130设置在同一个电路板上，减小了第一推挽电路120和逆变电路130之间连接线的距离，从而减少了寄生振荡，同时，由于第一推挽电路120的密勒电容很小，因此可以延长控制电路110和第一推挽电路120之间的连接线，使得第一电路板140和第二电路板150之间的布线更灵活。

由于，一些具有较大功率的功率管通常安装在大型散热装置上，而大型散热装置发热量很大，当控制电路110和其离得很近时，不利于控制电路110的工作，因此为了加强逆变器的散热，本实用新型实施例中，上述第二电路板150均为铝基板。

当第二电路板150上的逆变电路130是由一些分立元件组成时，上述第二电路板150可以为铝基板电路板，这样，能够提高第二电路板150的散热能力。

其中，作为一个实施例，上述控制电路110包括脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)电路、驱动电路和第二推挽电路；

驱动电路与PWM电路和第二推挽电路连接。

在本实用新型实施例中，第二推挽电路和第一推挽电路120通过电缆连接。

上述PWM电路根据接收到的输入电路传输直流电以及参考信号，产生PWM方波信号，并传输该PWM方波信号给驱动电路，由驱动电路对该PWM方波信号进行放大，得到驱动控制信号，并传输该驱动控制信号给第二推挽电路，驱动控制信号的功率小于预设功率，不足以驱动逆变电路上的功率管执行开关操作时，第一推挽电路120会传输功率给逆变电路130，以对控制电路110进行功率补偿，使得控制电路110传输的驱动控制信号能够驱动逆变电路130上的功率管的开关，第二推挽电路传输该驱动控制信号给逆变电路130，使得逆变电路130根据该驱动控制信号将接收到的直流电转换成交流电，并输出该交流电。

其中，在第二推挽电路和驱动电路之间还可以设置隔离电路，防止电路被烧毁。

其中，作为一个实施例，如图2所示，上述逆变电路130包括输入端口131、输出端口132、吸收电容133及功率管并联阵列；

功率管并联阵列分别与吸收电容133及输出端口132连接，吸收电容133与输入端口131连接；

功率管并联阵列134包括多个功率管组134，且每个功率管组134包括多个并联的功率管。

上述每个功率管组中包括的功率管的数目、功率管并联阵列中功率管的组数可以根据实际应用进行设置，本实用新型实施例并不限定上述每个功率管组中包括的功率管的数目、功率管并联阵列中功率管的组数的具体数值。

在本实用新型实施例中，上述输入端口131与输入电路及吸收电容134连接，接收输入电路传输的直流电，并传输所述直流电给吸收电容134，由吸收电容134吸收掉该直流电中的尖峰电压，并传输吸收掉尖峰电压后的直流电给功率管组134，由功率管组134将该直流电转换成交流电。上述功率管并联阵列134还与控制电路110连接，接收控制电路110传输的驱动控制信号，根据该驱动控制信号控制逆变电路130上功率管进行开关动作，以使所述逆变电路130将接收到的直流电转换成交流电，并将该交流电传输给输出端口132，由输出端口132输出该交流电。

上述输出端口132为UVW三相端口。

上述功率管组指的是一组并联的功率管，上述输入端口131和吸收电容134连接，吸收电容134和功率管组133连接。

上述将多个功率管并联成一个功率管模块，比其单独购买一个较大的功率管模块，节省很多成本，并且布局紧凑，具有一定的保护功能。

其中，上述功率管可以是金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)，即上述功率管并联阵列为MOSFET并联阵列；

上述MOSFET并联阵列包括多组MOSFET，且每组MOSFET包括多个并联的MOSFET。

其中，为了避免MOSFET误导通，上述MOSFET还包括多个稳压二极管和多个下拉电阻；

稳压二极管的数目、下拉电阻的数目与MOSFET的数目相等，且一一对应；

稳压二极管的阳极与MOSFET的源极连接，稳压二极管的阴极与MOSFET的漏极连接；

下拉电阻的一端与MOSFET的栅极连接，下拉电阻的另一端接地。

在本实用新型实施例中，每个MOSFET均连接由稳压二极管和下拉电阻，以防止MOSFET误导通。

其中，作为一个实施例，上述MOSFET包括贴片式MOSFET、插孔式MOAFET或者模块式MOSFET。

在本实用新型实施例可以采用上述任意一种MOSFET。

其中，作为一个实施例，上述第一推挽电路120包括两个三极管；

两个三极管中一个为NPN型三极管，另一个为PNP型三极管；

NPN型三极管的发射极与PNP型三极管的发射极连接；

NPN型三极管的集电极与外接电源连接，PNP型三极管的集电极接地。

上述第一推挽电路120的两个三极管一个为NPN型三极管，一个为PNP型三极管。

在本实用新型实施例提供的第一推挽电路120中，NPN型三极管的集电极和外接电源连接，PNP型三极管的集电极接地。

上述外接电源的电压可以为15V，也可以为其它数值，上述外接电源的电压大小可以根据实际应用场景进行设置，本实用新型实施例并不限定上述外接电源的电压值的具体大小。

在本实用新型实施例中，由于第一推挽电路120和外接电源连接，因此，当驱动电路输出的驱动控制信号的功率小于预设功率，不足以驱动逆变电路130上的功率管执行开关动作时，第一推挽电路120的外接电源进行注入，以对驱动电路进行功率补偿，使得驱动电路传输的驱动控制信号能够驱动逆变电路130上的功率管执行开关动作。

其中，第一推挽电路120的两个三极管的基极连接，且与控制电路110连接。

其中，上述第一推挽电路120还可以包括两个MOS管。

在本实用新型实施例中，第一推挽电路120和第二推挽电路的结构相同，即第二推挽电路也是由两个三极管或者两个MOS管组成。

本实用新型实施例提供的逆变器，将控制电路单独设置在一个电路板上，推挽电路和逆变电路设置在同一个电路板上，减小了推挽电路和逆变电路之间连接线的距离，从而减少了寄生振荡，同时，由于推挽电路的密勒电容很小，因此可以延长控制电路和推挽电路之间的连接线，使得第一电路板和第二电路板布线更灵活。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。