一种正弦波逆变便携移动电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种移动电源，具体涉及一种正弦波逆变便携移动电源。
【背景技术】
[0002]逆变器是将12V或24V的直流电转换成230V、50Hz交流电或其它类型的交流电。它输出的交流电可用于各类设备最大限度地满足移动供电场所或无电地区用户对交流电源的需要。可应用于无市电区域，移动场所，太阳能风能等新能源领域。
[0003]在一些交通运载、野外测控、可移动武器装备、工程修理车等设备中都配有不同规格的电源。通常这些设备工作空间狭小，环境恶劣，干扰大。因此对电源的设计要求也很高，除了具有良好的电气性能外，还必须具备体积小、重量轻、成本低、可靠性高、抗干扰强等特点。
[0004]针对某种移动设备的特定要求，研制了一种简单实用的车载正弦波逆变电源，采用SPWM工作模式，以最简单的硬件配置和最通用的器件构成整个电路。实验证明，该电源具有电路简单、成本低、可靠性高等特点，满足了实际要求。
【发明内容】
[0005]本发明针对上述现有技术的不足，提供一种正弦波逆变便携移动电源。本系统是根据有源逆变原理，采用单相全桥逆变电路工作方式，实现把锂电池(蓄电池便携式)直流电源5v转换成交流电源11(^，50!12或者22(^—11(^自适应，50HZ，并对负载进行供电。达到的性能要求就是转换出稳定的工频电源，供给野外无交流的一些电器如车灯，音像，笔记本电池，焊接，应急续航等等使用。
[0006]本发明采用的技术方案是:一种正弦波逆变便携移动电源，包括:蓄电池、高频升压逆变电路、整流电路、采样电路、控制电路、保护电路、逆变桥逆变电路、和输出滤波电路；所述蓄电池的输出端连接高频升压逆变电路，所述高频升压逆变电路的输出端连接整流电路，所述整流电路的输出端连接逆变桥逆变电路和采样电路，所述采样电路的输出端通过PI调节器与控制电路的输入端连接，所述控制电路的输出端连接保护电路，所述保护电路与所述蓄电池连接，所述逆变桥逆变电路的输出端连接输出滤波电路，所述输出滤波电路的输出端连接负载。
[0007]进一步地，所述高频升压逆变电路包括:DC/DC转换电路和DC/AC逆变电路，所述DC/DC转换电路包括推挽式驱动电路TW1、整流滤波电路、变压器T、开关管SI和开关管S2，所述变压器T的原边中间抽头与蓄电池BTl连接，所述变压器T的原边的两端分别与开关管SI和开关管S2连接，所述变压器T的次边通过整流滤波电路与采样电路连接，所述采样电路的输出端连接控制电路，所述控制电路的输出端连接推挽式驱动电路TWl，所述推挽式驱动电路TWl的输出端连接开关管SI和开关管S2。
[0008]进一步地，所述DC/AC逆变电路包括半桥驱动器、桥式逆变电路、LC滤波电路，所述半桥驱动器的输入端与控制电路的输出端连接，所述半桥驱动器的输出端连接桥式逆变电路，所述桥式逆变电路的输出端连接LC滤波电路。
[0009]进一步地，所述半桥驱动器采用两个IR2110集成驱动电路，所述桥式逆变电路采用四个型号为IRF740的开关管S3?S6。
[0010]进一步地，所述保护电路包括欠压保护电路和过流保护电路；所述欠压保护电路包括:由电阻R3和电阻R4组成的分压电阻、运算放大器LM2、稳压管D5和三极管Ql ;所述分压电路的输出端连接运算放大器LM2的正极输入端，所述运算放大器LM2的反向输入端通过稳压管D5提供电压，所述运算放大器LM2的输出端通过二极管D6和电阻R7与三极管Ql的基极连接，所述三极管Ql的集电极输出驱动信号SD0
[0011]进一步地，所述过流保护电路包括:采样电路、运算放大器、触发电路和三极管驱动电路，所述采样电路的输出端连接运算放大器，所述运算放大器的输出端连接触发电路，所述触发电路的输出端连接三极管驱动电路，所述三极管驱动电路的输出端与半桥驱动器连接。
[0012]进一步地，所述蓄电池采用磷酸铁锂电池。
[0013]本发明的有益效果为:本发明实施例提出的一种正弦波逆变便携移动电源将直流电作为输入电压，通过升压电路和全桥逆变电路构成系统主电路，利用闭环反馈调节控制输出电压，在控制电路上，以SG3524控制驱动电路，驱动DC/DC变换电路以及DC/AC变换电路，在保护上，电路具有欠压、过压、过流保护、输出短路自恢复和频率可调，以及输出电压可调等功能，其系统效率高，性能稳定，采用了实时反馈控制技术，使逆变电源的性能得到提高。采用带电流内环的电压瞬时值反馈控制，逆变电源动态性能优越和对负载的适应性强。
【附图说明】
[0014]图1是本发明提出的一种正弦波逆变便携移动电源结构图；
[0015]图2是本发明提出的所述高频升压逆变电路中的DC/DC转换电路结构图；
[0016]图3是本发明提出的所述高频升压逆变电路中的DC/AC转换电路图；
[0017]图4是本发明提出的所述的欠压保护电路结构图；
[0018]图5是本发明提出的所述过流保护电路结构图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图对本发明进行进一步的说明。
[0020]参见图1，是本发明提出的一种正弦波逆变便携移动电源结构图。
[0021]如图1所示，一种正弦波逆变便携移动电源，包括:蓄电池、高频升压逆变电路、整流电路、采样电路、控制电路、保护电路、逆变桥逆变电路、和输出滤波电路；所述蓄电池的输出端连接高频升压逆变电路，所述高频升压逆变电路的输出端连接整流电路，所述整流电路的输出端连接逆变桥逆变电路和采样电路，所述采样电路的输出端通过PI调节器与控制电路的输入端连接，所述控制电路的输出端连接保护电路，所述保护电路与所述蓄电池连接，所述逆变桥逆变电路的输出端连接输出滤波电路，所述输出滤波电路的输出端连接负载。
[0022]本发明实施例中，逆变电源输入端为蓄电池+12V，容量90A *h，输出端为工频方波电压 50Hz，220V。
[0023]本发明实施例中，正弦波逆变便携移动电源采用DC/DC变换和DC/AC逆变，首先由DC/DC变换将DCl2V电压逆变为高频方波，经高频升压变压器升压，再整流滤波得到一个稳定的约320V直流电压；然后再由DC/AC变换以方波逆变的方式，将稳定的直流电压逆变成有效值稍大于220V的方波电压；再经LC工频滤波得到有效值为220V的50Hz交流电压，以驱动负载，功能完整，结构紧凑。
[0024]参见图2，是本发明提出的所述高频升压逆变电路中的DC/DC转换电路结构图。
[0025]如图2所示，所述高频升压逆变电路包括:DC/DC转换电路和DC/AC逆变电路，所述DC/DC转换电路包括推挽式驱动电路TW1、整流滤波电路、变压器T、开关管SI和开关管S2，所述变压器T的原边中间抽头与蓄电池BTl连接，所述变压器T的原边的两端分别与开关管SI和开关管S2连接，所述变压器T的次边通过整流滤波电路与采样电路连接，所述采样电路的输出端连接控制电路，所述控制电路的输出端连接推挽式驱动电路TWl，所述推挽式驱动电路TWl的输出端连接开关管SI和开关管S2。
[0026]本发明实施例中，由于变压器原边电压比较低，为了提高变压器的利用率，降低成本，采用推挽式电路，原边中心抽头接蓄电池，两端用开关管控制，交替工作，可以提高转换效率。而推挽式电路用的开关器件少，双端工作的变压器的体积比较小，可提高占空比，增大输出功率。
[0027]本发明实施例中，开关管SI和S2各采用IRF32055只并联，之所以并联，主要是因为在逆变电源接入负载时，变压器原边的电流相对较大，并联可以分流，可有效地减少开关管的功耗，不至于造成损坏。
[0028]本发明实施例中，PWM控制电路采用SG3524芯片，该芯片是一种电压型开关电源集成控制器，具有输出限流，开关频率可调，误差放大，脉宽调制比较器和关断电路，其产生PWM方波所需的外围线路很简单。当脚11与脚14并联使用时，输出脉冲的占空比为O?95%，脉冲频率等于振荡器频率的1/2。当脚10(关断端)加高电平时，可实现对输出脉冲的封锁，与外电路适当连接，则可以实现欠压、过流保护功能。利用SG3524内部自带的运算放大器调节其输出的驱动波形的占空比D，使D>50%，然后经过⑶4011反向后，得到对管的驱动波形的D〈50%，这样可以保证两组开关管驱动时，有共同的死区时间。
[0029]参见图3，是本发明提出的所述高频升压逆变电路中的DC/AC转换电路图；
[0030]如图3所示，所述DC/AC逆变电路包括半桥驱动器、桥