[發(fā)明專利]PWM斬波數(shù)控交流電源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310075330.2
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN103117662A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁健;汪俊;張錦;蘇和堂;趙玉霞
• 申請（專利權(quán)）人: 滁州學(xué)院
• 主分類號: H02M5/293
• 分類號: H02M5/293
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生;郭華俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種PWM斬波數(shù)控交流電源。

背景技術(shù)

交流穩(wěn)壓電源是能為負(fù)載提供穩(wěn)定交流電源的電子裝置，又稱交流穩(wěn)壓器。由于市電供電壓因各種原因而不穩(wěn)定，特別是有些供電場所電壓波動(dòng)幅度很大，從而影響用電設(shè)備的正常工作，還可能造成用電設(shè)備損壞，而交流穩(wěn)壓器是一種能夠使用電設(shè)備的工作電壓基本穩(wěn)定的穩(wěn)壓設(shè)備。交流穩(wěn)壓電源作為交流供電系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，在當(dāng)今的生產(chǎn)生活中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。常有的交流穩(wěn)壓電源有：參數(shù)調(diào)整型、自耦調(diào)整型、開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源。采用不同的方案會(huì)有不同的輸出功效，因此對于穩(wěn)壓電源自身的損耗問題，也引起了人們的重視。

交流穩(wěn)壓電源一般都包括三角波發(fā)生電路、PWM波產(chǎn)生電路和同步檢查與控制電路?，F(xiàn)有的三角波產(chǎn)生電路常常采用由比較器構(gòu)成的方波比較電路，再利用積分電路產(chǎn)生三角波。但該方案產(chǎn)生波形粗糙，幅值不穩(wěn)定，電路調(diào)節(jié)復(fù)雜，從而使得穩(wěn)壓電源輸出不穩(wěn)定，輸入輸出的一致性比較差。現(xiàn)有的PWM波產(chǎn)生電路中，其脈寬調(diào)制信號通常由專用集成芯片SG3525?產(chǎn)生，通過單片機(jī)控制芯片的參考電壓，產(chǎn)生輸出受單片機(jī)控制的脈沖寬度調(diào)制波，但是單片機(jī)控制電壓、頻率變化范圍較窄?，F(xiàn)有的同步檢查與控制電路中，利用二進(jìn)制繞組的不同串聯(lián)方式把二進(jìn)制繞組中電壓值Uo最小的繞組電壓作為調(diào)整電壓，以得到最高調(diào)整電壓為的調(diào)整電壓范圍因?yàn)槎M(jìn)制變壓器成本高，制作麻煩，不易操作，使得穩(wěn)壓電源的制造成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種PWM斬波數(shù)控交流電源，以提高電源輸入輸出的一致性和輸出電源的穩(wěn)定性、降低成本。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案。

PWM斬波數(shù)控交流電源，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，包括三角波發(fā)生電路、PWM波產(chǎn)生電路、同步檢查及控制電路、單片機(jī)、電源電路、顯示電路、隔離及驅(qū)動(dòng)電路和斬波電路；所述三角波發(fā)生電路與所述PWM波產(chǎn)生電路相連接，三角波發(fā)生電路將生成的三角波輸入至PWM波產(chǎn)生電路；所述PWM波產(chǎn)生電路與所述單片機(jī)和同步檢查及控制電路相連接，PWM波產(chǎn)生電路在單片機(jī)的控制下產(chǎn)生PWM波并將PWM波輸入至同步檢查及控制電路；所述同步檢查及控制電路與所述隔離及驅(qū)動(dòng)電路相連接，同步檢查及控制電路產(chǎn)生與220V工頻頻率相同且相位相同和相差180度的兩路矩形波；所述隔離及驅(qū)動(dòng)電路與所述斬波電路相連接，隔離及驅(qū)動(dòng)電路用于隔離電源的強(qiáng)電和弱電控制部分并驅(qū)動(dòng)斬波電路的絕緣柵雙極型晶體管；所述斬波電路與所述顯示電路相連接，用于根據(jù)PWM波產(chǎn)生單相正弦波交流電；所述顯示電路與單片機(jī)和斬波電路相連接，顯示電路用于實(shí)時(shí)顯示所述斬波電路輸出的交流電壓。

所述三角波發(fā)生電路包括運(yùn)算放大器U1、運(yùn)算放大器U2、電阻R1～R5、電容C1和二極管D1；所述三角波發(fā)生電路和所述PWM波產(chǎn)生電路之間還設(shè)置有分壓電路和加法電路。

所述PWM波產(chǎn)生電路包括電壓比較器U4和上拉電阻R12。

所述同步檢查及控制電路包括降壓電路、比較電路和緩沖電路；所述降壓電路包括降壓變壓器T1；所述比較電路包括比較器U5、比較器U6、電阻R13和電阻R14；所述緩沖電路包括三極管Q1、三極管Q2、電阻R15～R18。

所述隔離及驅(qū)動(dòng)電路包括或非門U7、或非門U8、電阻R19～R24、光電耦合器U9、光電耦合器U10、三極管Q3和三極管Q4。

所述斬波電路包括隔離變壓器T2、絕緣柵雙極型晶體管Q5、絕緣柵雙極型晶體管Q6、二極管D2、二極管D3、電感L1、電容C3和電阻R29。

所述電源電路包括整流橋D4、整流橋D5、變壓器T3、電容C10～C12、電容C14～C19、電阻R25～R28、穩(wěn)壓器U11～U13。

本發(fā)明的PWM斬波數(shù)控交流電源還具有以下技術(shù)特點(diǎn)。

所述電壓比較器U4為雙電壓比較器集成電路LM393。

所述比較器U5和比較器U6為雙電壓比較器LM393AD。

所述穩(wěn)壓器U11為降壓型線性穩(wěn)壓器LM337，穩(wěn)壓器U12為可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317，穩(wěn)壓器U13為三端穩(wěn)壓集成電路LM7805。

所述單片機(jī)U14為微控制器AT89S52。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在：