[實用新型]一種高效率逆變器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220055444.1
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN202535289U
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳清嬌
• 申請（專利權(quán)）人: 陳清嬌
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M7/537
• 代理公司: 廣州中浚雄杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 44254
• 代理人: 張少君

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及逆變器。

背景技術(shù)

逆變器是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的一種裝置，屬于移動型電源裝置?，F(xiàn)在，為了穩(wěn)定交流輸出電壓，逆變器裝置的應(yīng)用越來越廣泛。使用逆變器裝置時，為了穩(wěn)定輸出電壓，通常采用電壓波形反饋的方式進行電壓控制，如出現(xiàn)過的一種逆變器裝置，其采用了PWM技術(shù)，將輸出電壓的波形反饋給輸出PWM信號的脈沖寬度調(diào)制電路中，其中，輸出波形的反饋控制裝置是以模擬電路實現(xiàn)的，但是，利用模擬電路，其構(gòu)成部件的數(shù)目多，因此，各個部件的偏差造成的輸出電壓的偏差大，最終的輸出電壓也不穩(wěn)定，另外，為了能得到模擬信號，需要串入一電阻，此電阻將會消耗部分能量形成無功功率，造成了能量的損失。

基于上述缺陷，人們對上述逆變器裝置進行了改進，如在公開號為1407714A申請日為2002.9.3公開日為2003.4.2的專利文獻中公開了一種逆變器裝置包括變換器、逆變器、低通濾波器、電壓檢測單元、電壓波形檢測單元、SCR驅(qū)動電路、FET驅(qū)動電路及CPU，變換器用于輸出直流高壓，逆變器用于將直流高壓轉(zhuǎn)換為交流并輸入低通濾波器中，由低通濾波器輸出正弦交流電，此逆變器裝置在工作時，通過電壓檢測單元檢測變換器輸出電壓，并將電壓檢測信號輸入到CPU中，通過CPU控制SCR驅(qū)動電路控制變換器中的晶閘管導(dǎo)通角，使得變換器輸出的電壓為一預(yù)定值，與此同時，電壓波形檢測單元將逆變器輸出端的電壓波形反饋給CPU，通過CPU的計算將指令傳給FET驅(qū)動電路中，通過FET驅(qū)動電路控制并改變PWM的脈寬，從而達(dá)到穩(wěn)壓的目的。由上述的結(jié)構(gòu)和原理可知，變換器的輸出端始終保持一預(yù)設(shè)定值，即：直流高壓是穩(wěn)定的，此結(jié)構(gòu)的變換器裝置是通過改變PWM脈寬來實現(xiàn)穩(wěn)壓的，其具體過程是，CPU對采集的電壓波形進行逐點計算，并將計算結(jié)果進行處理、對比，根據(jù)處理、對比的結(jié)果通過FET對逆變器進行控制，如圖1和圖2所示，使PWM脈寬發(fā)生變化，在此過程中，由于CPU的處理速度和能力有限，而CPU需要對采集的電壓波形進行逐點計算，因此，從電壓波形采集到控制PWM脈寬發(fā)生變化會出現(xiàn)時間滯后的現(xiàn)象，且CPU的計算精度也難以保證，從而造成穩(wěn)壓的效果差，出現(xiàn)的誤差將會達(dá)到正負(fù)10%。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種高效率逆變器，所要解決的技術(shù)問題是逆變器的穩(wěn)壓效果差，正弦波的輸出諧波大，正弦波的輸出頻率不穩(wěn)定。

為達(dá)到上述目的，一種高效率逆變器包括直流電源、升壓變換器、直流逆變交流裝置，直流電源將直流低壓輸入到升壓變換器中升壓輸出直流高壓，直流高壓經(jīng)直流逆變交流裝置通過SPWM技術(shù)形成脈沖，在直流逆變交流裝置中以交流輸出；升壓變換器上通過MOS管或IGBT驅(qū)動電路連接有CPU1；直流逆變交流裝置上連接有CPU2，CPU1和CPU2相互通訊；CPU1和交流輸出端之間連接有交流檢測電路；在直流逆變交流裝置中固化有固定的SPWM脈寬函數(shù)。

在上述方案中，通過CPU2不間斷的檢測由直流逆變交流裝置產(chǎn)生的正弦波，并將正弦波的位置告訴給CPU1，CPU1在正弦波的波峰時間點通過交流檢測電路采集交流輸出端的電壓信號，并在CPU1中將電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過數(shù)字調(diào)控經(jīng)MOS管或IGBT驅(qū)動電路調(diào)節(jié)升壓變換器輸出端的電壓大小，通過改變直流高壓電壓大小改變固定的SPWM脈寬的幅度，使交流輸出電壓達(dá)到穩(wěn)壓的目的。根據(jù)上述原理，為了穩(wěn)定交流電壓值，根據(jù)交流輸出正弦波形，在CPU1和CPU2的共同控制下，直流高壓是變化的；并且，在直流逆變交流裝置中，已經(jīng)固化了一固定SPWM脈寬函數(shù)，基于這一固定SPWM脈寬函數(shù)，對交流電壓的調(diào)整是通過改變SPWM脈寬的幅度來實現(xiàn)的，SPWM脈寬的幅度是由直流高壓的大小來決定的，因此，所產(chǎn)生的正弦波的SPWM頻率能達(dá)到100KHZ以上，正弦波的輸出諧波非常的小，正弦波的輸出頻率非常的穩(wěn)定，這樣，整個高效率逆變器將是一個非常干凈的電源，另外，交流輸出端的穩(wěn)壓效果好，其誤差可達(dá)到正負(fù)1%。

作為改進，在直流電源輸出端和交流輸出端之間并聯(lián)有一組以上的依次串聯(lián)的升壓變換器和直流逆變交流裝置，所有升壓變換器由同一CPU1控制，所有直流逆變交流裝置由同一CPU2控制。此結(jié)構(gòu)，直流逆變交流裝置的輸出端電壓相互疊加，從而達(dá)到提高輸出瓦數(shù)的目的；另外，利用同一CPU1控制升壓變換器，利用同一CPU2檢測或控制直流逆變交流裝置，能保證各直流逆變交流裝置輸出的正弦波完全同步，這樣，能使交流輸出達(dá)到最好效率。

作為改進，直流電源的輸出端連接有輔助電源，輔助電源給升壓變換器、直流逆變交流裝置、CPU1和CPU2供電。