[實用新型]一種利于提高轉換效率和使用效能的正弦波逆變器

有效

• 申請號: 201320206642.8
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN203278688U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 吳佑明
• 申請（專利權）人: 吳佑明
• 主分類號: H02M7/538
• 分類號: H02M7/538
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及電壓轉換器技術領域，尤其涉及一種壓縮機式冰箱專用的利于提高轉換效率和使用效能的正弦波逆變器。

背景技術

逆變器是一種DC?toAC的電壓轉換器，它其實與傳統的直流輸出開關電源是兩種互為相反的電壓轉換過程。傳統的直流輸出開關電源是將電網的交流電壓轉變為穩定的12V(或其它電壓)直流輸出，而逆變器是將12V(或其它電壓)直流電壓轉變為工頻(50Hz或60Hz)的高壓交流電，兩個部分同樣都采用了目前用得比較多的脈寬調制(PWM)技術；因而，通俗地講，逆變器是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉變成交流電，而正弦波逆變器是逆變器中的一種，輸出是呈正弦函數的波形，很接近于市電，特指能帶載感性負載一馬達、電機、變壓器等，正弦波逆變器廣泛運用于各類微機系統、通信系統、家用、航空、應急、通訊、工業設備、衛星通信設備、軍用車載、醫療救護車、警車、船舶、太陽能及風能發電領域等需要應急后備電源的場所，可構成EPS應急電源及UPS不間斷電源系統。但是，現有的正弦波逆變器由于內部電路搭配不合理，保護功能不很完善，局部功能電路損壞牽連到其它局部電路損壞，甚至后級損壞導致前級損壞，很多情況下是一壞一大片；同類產品中，較為明顯的缺陷是轉換效率低下，他們通常的效率為85％，大量的熱損耗，增加了故障率；更重要的帶載能力低，因冰箱啟動瞬間電流巨大，是額定的4-10倍，市場上的逆變器無法帶載等額冰箱的，通常需要用大幾倍功率的逆變器去帶載冰箱，使用效能低，這顯得有些浪費。因此，針對以上方面，需要對現有技術進行合理改進。

實用新型內容

針對以上缺陷，本實用新型提供一種簡化了電路結構、具備多重保護、運行安全可靠、采用前后級電氣隔離、靈敏度較高、可有效減少故障率的利于提高轉換效率和使用效能的正弦波逆變器，以解決現有技術的諸多不足。

首先，對所采取的技術進行分析：

(1)主拓撲為推挽升壓電路和全橋逆變電路兩級結構，具有主板(母板)、前級12V電源模塊、前級控制板、后級控制板等功能電路板，兩級電壓調整：R5、R6分壓得出交流輸出調整信號接入后級控制板，調整逆變全橋的驅動占空比使得輸出交流電壓穩定在220V(或者其它設定值)左右，前提是母線電壓要在一定的電壓范圍內，于是R3、R4分壓得出高壓母線反饋信號通過TL431調整光電耦合器的二極管端電流，從而調整光電耦合器光敏三極管端輸出電流的大小，控制前級推挽電路的占空比使得后級高壓母線電壓穩定在一定的范圍或者不超過一個特定的數值，結合這兩級電壓調整使得整個電路能在一個范圍內得到比較穩定的高壓交流輸出；

(2)五重過流/短路保護，(本設計過流與短路等同概念，過流的極限就是短路)負載電流信號從RS后取出，過流/短路可關閉逆變全橋的隔離驅動信號，同時軟件上可以使后級單片機關閉輸出驅動信號，繼續過流/短路可通過光電耦合器關閉前級的推挽輸出，再繼續過流/短路，前級RS前可檢測到信號可完全關閉推挽驅動信號，當所有保護都失效，最后一道屏障熔斷絲可以熔斷，徹底停止了對逆變器供電，避免火災或者其他事故的發生；硬件和軟件雙重控制過壓、欠壓、過流保護等，硬件控制反應更加迅速，使得保護非常靈敏可靠，一種保護失效都有另一種保護兼顧。

(3)溫度控制風扇啟停和過溫保護，前級控制板上連接有溫度感應探頭和散熱風扇，單片機智能控制，使得在溫度超過40℃，風扇運行工作，低于25℃風扇停止，溫度超過75℃，機器停止輸出電壓報警，既節能又減少了噪音而又有效的散熱；軟啟動功能，機器上電約有1S種后才進入正式工作，確保良好工作條件才能正式開機，避免使用條件不當造成機器燒毀。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種利于提高轉換效率和使用效能的正弦波逆變器，包括12V電源模塊、前級控制板、后級控制板，所述12V電源模塊的輸出端連接前級控制板，該前級控制板其中一個輸入電流信號端與輸入電流取樣電路連接，所述輸入電流取樣電路內部設置康銅絲電阻；同時，所述前級控制板與后級控制板之間接有母線電壓調整電路，位于后級控制板接有一個關斷信號線并且連接到光電耦合器件。

相應地，位于12V電源模塊與前級控制板之間安裝一個散熱風扇，所述前級控制板外部配置一個感溫探頭；所述后級控制板端口連接全橋逆變電路，位于全橋逆變電路與輸入電流取樣電路之間的線路上設置推挽升壓電路，所述推挽升壓電路內部帶有一個串聯諧振電容。

與現有技術相比，本實用新型所述的利于提高轉換效率和使用效能的正弦波逆變器的有益效果為：