[發明專利]一種正弦波智能升壓轉換裝置

有效

• 申請號: 201611064016.4
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106655798B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 廖志剛;侯濤
• 申請（專利權）人: 廣東百事泰醫療器械股份有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 鄭學偉;葉利軍

1.一種正弦波智能升壓轉換裝置，其特征在于，包括有：

一輸入整流單元，用于接入市電交流電，并對市電交流電進行整流；

一高頻調制單元，包括有儲能電感、第一開關管和續流二極管，所述儲能電感的前端連接于輸入整流單元的輸出端，所述儲能電感的后端連接于第一開關管的漏極，所述第一開關管的漏極連接于續流二極管的陽極，所述第一開關管的源極接地，所述第一開關管的柵極用于接入PWM脈沖信號；

一電感濾波單元，包括有濾波電感，所述濾波電感的前端連接于續流二極管的陰極，所述濾波電感的后端連接有逆變倒相單元，當所述第一開關管導通時，所述第一開關管將儲能電感的后端與地連通，所述儲能電感開始儲能，當所述第一開關管截止時，所述儲能電感因自感作用而令其后端產生高于其前端的電壓，所述儲能電感的后端電壓經過續流二極管整流，再經過濾波電感濾除高頻波后傳輸至逆變倒相單元，利用所述逆變倒相單元將濾波電感后端輸出的電壓逆變轉換為正弦交流電；

一濾波控制單元，包括有電解電容和第二開關管，所述電解電容的正極連接于輸入整流單元的輸出端，所述電解電容的負極連接于第二開關管的漏極，所述第二開關管的源極基地，其中：

當所述輸入整流單元接入的市電交流電大于或等于預設值時，將所述第二開關管的柵極電壓拉低以令第二開關管截止；

當所述輸入整流單元接入的市電交流電低于預設值時，為所述第二開關管的柵極加載驅動電壓以令第二開關管導通，藉由所述電解電容對輸入整流單元的輸出電壓進行濾波。

2.如權利要求1所述的正弦波智能升壓轉換裝置，其特征在于，所述第一開關管和第二開關管均為N溝道MOS管。

3.如權利要求1所述的正弦波智能升壓轉換裝置，其特征在于，還包括有一MCU控制單元，所述第一開關管的柵極、第二開關管的柵極和逆變倒相單元的控制端分別連接于MCU控制單元，藉由所述MCU控制單元而輸出PWM脈沖信號至第一開關管、控制第二開關管的通斷狀態以及控制逆變倒相單元進行逆變轉換。

4.如權利要求3所述的正弦波智能升壓轉換裝置，其特征在于，還包括有一交流采樣單元，所述交流采樣單元的輸入端連接于輸入整流單元，所述交流采樣單元的輸出端連接于MCU控制單元，所述交流采樣單元用于采集市電交流電的電壓值和相位并傳輸至MCU控制單元，所述MCU控制單元用于根據交流采樣單元采集的市電交流電的相位而控制逆變倒相單元進行逆變，以令逆變倒相單元輸出與市電交流電相位相同的正弦交流電，以及根據交流采樣單元采集的電壓值判斷市電交流電是否低于預設值：

若低于預設值，則所述MCU控制單元向所述第一開關管的柵極輸出PWM脈沖信號，并且向第二開關管加載驅動電壓；

若大于或等于預設值，則所述MCU控制單元控制所述第一開關管保持截止，并將第二開關管的柵極電壓拉低。

5.如權利要求4所述的正弦波智能升壓轉換裝置，其特征在于，當所述MCU控制單元判斷出市電交流電低于預設值時，所述MCU控制單元根據交流采樣單元采集的市電交流電的相位而控制第二開關管在市電交流電的過零點導通。

6.如權利要求5所述的正弦波智能升壓轉換裝置，其特征在于，所述交流采樣單元包括有運放和比較器，所述運放的兩個輸入端分別通過限流采樣電阻而連接于輸入整流單元的火線和零線，所述運放的輸出端連接于MCU控制單元，所述MCU控制單元對運放輸出的電壓信號運算后得出市電交流電的電壓值。

7.如權利要求6所述的正弦波智能升壓轉換裝置，其特征在于，所述運放的輸出端還連接于比較器的反相端，所述比較器的同相端用于接入基準電壓，所述比較器的輸出端連接于MCU控制單元，所述MCU控制單元根據比較器輸出的電壓信號而得出市電交流電的相位。

8.如權利要求4所述的正弦波智能升壓轉換裝置，其特征在于，還包括有一電流采樣單元，所述電流采樣單元包括有采樣電阻，所述采樣電阻串接于第一開關管的源極與地之間，所述第一開關管源極的電流傳輸至MCU控制單元。

9.如權利要求5所述的正弦波智能升壓轉換裝置，其特征在于，所述逆變倒相單元包括由第三開關管、第四開關管、第五開關管和第六開關管組成的逆變橋，所述第三開關管的柵極、第四開關管的柵極、第五開關管的柵極和第六開關管的柵極分別連接于MCU控制單元，藉由所述MCU控制單元而控制第三開關管、第四開關管、第五開關管和第六開關管導通或截止，以令所述逆變倒相單元輸出正弦交流電。