CN102629835B - 逆变器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逆变器，包括高频升压模块、升压控制模块、整流模块、逆变模块、输出接口和保护模块，升压控制模块包括双端脉冲调制芯片TL494或KA7500，保护模块包括欠压保护电路和过压保护电路，欠压保护电路包括连接于第一直流信号和双端脉冲调制芯片15脚之间的第一分压电路、连接于第一基准电压和16脚之间的第二分压电路，过压保护电路包括连接于第一直流信号和1脚之间的第三分压电路、连接于第一基准电压和2脚之间的第四分压电路。综上，当所述第一直流信号的电压超出预定范围时，保护模块控制升压控制模块停止输出信号，并在电压回复正常后自动恢复工作，使得本发明所述逆变器具有自动回复功能。

Description

逆变器

技术领域

本发明涉及一种机电领域，尤其涉及一种逆变器。

背景技术

逆变器(inverter)是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v50HZ正弦或方波)。应急电源，一般是把直流电瓶逆变成220V交流的。通俗的讲，逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱，录像机、按摩器、风扇、照明等。

逆变器中具有一些半导体开关管，在使用过程中往往会由于工作时间过长或者过载等问题发生损坏，因此逆变器中具有检测开关管使用状态的保护电路，然而现有的逆变器开始工作时，其内的各个模块直接通电并开始工作，而没有在模块通电前进行前期检测，使得逆变器极有可能在开关管发生故障时打开致使逆变器其他部件受损；另一方面，为了更好的保护逆变器，上述保护电路在检测到逆变器异常时，往往会及时切断电源，使得逆变器停止工作，然而，若逆变器异常是由于供电的直流电源引起的，且该直流电源在发生异常后又再次恢复正常，或及时更换电源使得直流电源恢复正常时，必须人为的开启工作按钮，逆变器才可以正常工作。

因此，需要一种可以解决上述问题的新型逆变器。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型逆变器，该逆变器具有自动恢复功能，在逆变器的输入电压发生异常时及时停止工作，并在输入电压正常后自动回复工作。

为了实现上有目的，本发明公开了一种逆变器，包括高频升压模块、升压控制模块、整流模块、逆变模块、输出接口和保护模块，高频升压模块与直流电源相连，将直流电源的第一直流信号转换为高频交流信号输出；升压控制模块对所述高频升压模块提供双端脉冲信号以驱动所述高频升压模块工作；整流模块将所述高频交流信号转换为第二直流信号输出；逆变模块将所述第二直流信号转换为低频交流信号输出；输出接口用于输出所述低频交流信号；所述升压控制模块包括双端脉冲调制芯片，所述双端脉冲调制芯片的型号为TL494或KA7500，所述升压控制模块用于对所述高频升压模块提供双端脉冲信号，双端脉冲调制芯片的14脚输出第一基准电压；所述保护模块包括欠压保护电路和过压保护电路，在所述第一直流信号超出预定范围时控制所述升压控制模块停止输出双端脉冲信号；所述欠压保护电路用于在所述第一直流信号电压小于预定值(预定范围的最小值)时控制所述升压控制模块停止输出双端脉冲信号，其包括第一分压电路和第二分压电路，所述第一分压电路的输入端接第一直流信号，输出端接双端脉冲调制芯片的第一误差放大器的反相输入端(15脚或2脚)，所述第二分压电路的输入端接第一基准电压，输出端接双端脉冲调制芯片的第一误差放大器的同相输入端(16脚或1脚)；所述过压保护电路用于在所述第一直流信号电压大于预定值(预定范围的最大值)时控制所述升压控制模块停止输出双端脉冲信号，其包括第三分压电路和第四分压电路，第三分压电路的输入端接第一直流信号，输出端接双端脉冲调制芯片的第二误差放大器的同相输入端(1脚或16脚)；第四分压电路的输入端接第一基准电压，输出端接双端脉冲调制芯片的第二误差放大器的反相输入端(2脚或15脚)。

与现有技术相比，本发明所述欠压保护电路包括连接于第一直流信号和双端脉冲调制芯片第一误差放大器的反相输入端(15脚或2脚)之间的第一分压电路，连接于第一基准电压和第一误差放大器的同相输入端(16脚或1脚)之间的第二分压电路，连接于第一直流信号和第二误差放大器的同相输入端(1脚或16脚)之间的第三分压电路，连接于第一基准电压和第二误差放大器的反相输入端(2脚或15脚)之间的第四分压电路，当第一直流信号的电压小于预定值时，第一误差放大器的反相输入端(15脚或2脚)的电压随之降低并小于第一误差放大器的同相输入端(16脚或1脚)的电压，双端脉冲调制芯片停止输出双端脉冲信号；当故障排除以使第一直流信号的电压值恢复正常时，双端脉冲调制芯片的第一误差放大器的反相输入端(15脚或2脚)电压随之恢复，使得第一误差放大器的反相输入端的电压大于第一误差放大器的同相输入端(16脚或1脚)，双端脉冲调制芯片恢复正常工作，升压控制模块输出双端脉冲信号；当第一直流信号的电压大于预定值时，双端脉冲调制芯片的第二误差放大器的同相输入端(1脚或16脚)电压随之上升并大于第二误差放大器的反相输入端(2脚或15脚)的电压，双端脉冲调制芯片停止输出双端脉冲信号；当故障排除以使第一直流信号的电压值恢复正常时，双端脉冲调制芯片的第二误差放大器的同相输入端(1脚或16脚)电压随之恢复，使得第二误差放大器的同相输入端(1脚或16脚)的电压小于第二误差放大器的反相输入端(2脚或15脚)，双端脉冲调制芯片恢复正常工作，升压控制模块输出双端脉冲信号，综上，本发明所述逆变器具有自动恢复功能，可在直流电源输出的电压过大或过小的时候停止工作，并在电压恢复正常后自动恢复工作。

较佳地，所述双端脉冲调制芯片的3脚和第一误差放大器的同相输入端之间串接有电阻R28，电阻R28使得第一直流信号的电压超过预定值时，3脚及时输出一个反馈的高电平信号至第一误差放大器的同相输入端(16脚或1脚)，第一误差放大器的同相输入端(16脚或1脚)电压瞬间大于第一误差放大器的反相输入端(15脚或2脚)，使得逆变器在发生过压后及时停止工作。

较佳地，所述升压控制模块还包括变频电路，所述双端脉冲调制芯片的5脚和地之间串接有电容C15，6脚和地之间串接有电阻R31，所述变频电路包括第五分压电路和由电阻R32和三极管Q6的集电极、发射极串联构成的变频支路，所述变频支路和第二电阻并联，所述第五分压电路的输入端接第一直流信号，输出端接三极管Q6的基极。第一直流信号的电压处于正常状态时，三极管Q6截止，变频支路断开，5脚、6脚之间的震荡频率较慢，9、10脚输出的方波信号较宽；第一直流信号的电压大于预定值时，三极管Q6导通，变频支路导通，电阻R32和变频支路并联，5脚、6脚之间的震荡频率较快，9、10脚输出的方波信号较窄，提高了双端脉冲调制芯片输出的双端脉冲信号的频率，使得高频升压模块输出的频率可调。

较佳地，所述逆变模块包括H桥开关电路、震荡输出电路和转换输出电路，所述H桥开关电路由四个开关管M1～M4组成，所述H桥开关电路的输入端接第二直流信号，输出端接所述输出接口，所述震荡输出电路的输入端接第二直流信号相连，用于输出一对互补的振荡信号；所述转换输出电路将所述震荡输出电路输出的脉冲振荡信号转换为两对互补的震荡信号，并将两对互补的震荡信号输送至开关管M1～M4的控制端以控制四个所述开关管以两个为一组交替开闭，所述H桥开关电路将所述第二直流信号转换为低频交流信号并输送至所述输出接口。

具体地，所述震荡输出电路包括基准电压单元和双稳态震荡输出单元，所述基准电压单元的输入端与第一直流信号相连，用于输出第二基准电压；所述双稳态震荡输出单元的输入端接第二基准电压，并依据所述第二基准电压输出一对互补的振荡信号。本方案使用了双稳态震荡输出电路作为双稳态震荡输出单元，替换了传统的由双端脉冲调制芯片TL494或KA7500构成的双端脉冲输出电路，降低了逆变器的成本。

具体地，所述逆变模块还包括比较控制电路，所述比较控制电路包括第一电压比较器和第二电压比较器，所述第一电压比较器和第二电压比较器的同相输入端均接所述第二直流信号，所述第一电压比较器和第二电压比较器的反相输入端分别接两震荡输出电路的两输出端，所述第一电压比较器和第二电压比较器的输出端分别接所述转换输出电路的两输入端。所述比较控制电路可依据第二直流信号控制震荡信号的占空比，在第一直流信号电压在预定范围内变化时，输出的低频交流信号电压保持稳定，防止第一直流信号电压波动使得输出的低频交流信号电压不稳，减少负载使用寿命；若第一直流信号电压继续升高并高于预定值时，可控制转换输出电路停止输出震荡信号，从而使得逆变器停止工作，是逆变器具有高压保护功能。

更具体地，所述逆变器还包括软启动模块，所述软启动模块包括电容C8、电阻R11和电阻R80，电容C8和电阻R11串联后连接于所述第二直流信号和第一直流信号之间，电阻R80的一端与第二直流信号相连，另一端分别与所述第一电压比较器和第二电压比较器的同相输入端相连。打开逆变器后，第一直流信号开始对电容C8充电，第二直流信号受电容C8和电阻R11影响缓慢增加，第二基准电压输送至所述第一电压比较器和第二电压比较器的同相输入端，第一电压比较器和第二电压比较器的同相输入端的电压从第二基准电压的电压值开始增加，从而控制输出接口输出的低频交流信号从0V开始逐渐升高，实现逆变器的软启动功能。

具体地，所述输出接口的两端还串接有电容C6以形成吸收回路。所述吸收回路防止了电脉冲或电压波动的影响，使输出接口的输出功率稳定。

较佳地，所述逆变器还包括报警模块，所述报警模块包括无源蜂鸣器、开关电路和震荡驱动电路，所述开关电路的控制端与所述保护模块相连，输入端与所述震荡驱动电路的输出端相连，输出端与所述无源蜂鸣器相连，依据所述保护电路输出的信号控制所述无源蜂鸣器导通或截止，所述震荡驱动电路驱动所述无源蜂鸣器报警。

具体地，所述双端脉冲调制芯片的4脚接所述震荡驱动电路的输出端和电容C16的一端，所述电容C16的另一端接地，该方案使得双端脉冲调制芯片的4脚在震荡驱动电路输出端的震荡信号的控制下，间歇工作，节省了双端脉冲调制芯片的耗电。

较佳地，所述保护模块还包括第一保护电路、第二保护电路、过温保护电路和漏电保护电路，第一保护电路与所述高频升压模块相连，检测所述高频升压模块是否正常工作，并在所述高频升压模块异常时控制所述逆变器停止工作；第二保护电路与所述逆变模块相连，检测所述逆变模块是否正常工作，并在逆变模块异常时控制所述逆变器停止工作；过温保护电路包括热敏电阻检测单元和过温判断单元，所述热敏电阻检测单元串接于第一基准电压和地之间，依据其内热敏电阻的阻值输出相应的过温检测信号，所述过温判断单元判断过温检测信号的电压值是否超出预定值，并在所述过温检测信号的电压值超出预定值时向所述双端脉冲调制芯片的第二误差放大器的同相输入端(1脚或16脚)输出高电平，以控制双端脉冲调制芯片停止输出双端脉冲信号；所述漏电保护电路包括漏电检测单元和判断单元，所述漏电检测单元包括串接在输出接口的接地端和地之间的电阻R12，用于检测所述输出接口接地端的电压并输出相应的漏电检测信号，所述判断单元判断所述漏电检测信号是否发生异常，并在漏电检测信号发生异常时控制逆变器停止工作。

附图说明

图1是本发明所述逆变器的结构框图。

图2是本发明所述报警模块的结构框图。

图3是本发明所述逆变器的电路原理图。

图4是本发明所述升压控制模块的电路原理图。

图5a是本发明所述逆变模块的结构框图。

图5b是本发明所述逆变模块的部分电路原理图。

图6是本发明所述软启动模块和逆变模块的部分电路原理图。

图7是本发明所述漏电保护电路的部分电路原理图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

参考图1和图3，本发明公开了一种逆变器100，包括高频升压模块11、升压控制模块12、整流模块13、逆变模块14和保护模块15，高频升压模块11与直流电源10相连，将直流电源10输出的第一直流信号DC1转换为高频交流信号AC1输出；升压控制模块12对所述高频升压模块11提供双端脉冲信号DR1、DR2以驱动所述高频升压模块11工作；整流模块13将所述高频交流信号AC1转换为与第二直流信号DC2输出；逆变模块14将所述第二直流信号DC2转换为低频交流信号AC2输出，保护模块15在所述逆变器100异常时控制逆变器100停止工作。

参考图3，所述高频升压模块11包括开关电路和升压电路，所述开关电路由电阻R1-R4和开关管M1-M4组成，开关管M1-M4为MOS管，所述升压电路由互感线圈T1、T2组成。其中，为了过滤高频交流信号AC1中的直流，线圈T2的输出端和整流模块13之间还串接有电容C4。

参考图1和图4，所述升压控制模块12包括双端脉冲调制芯片U1和相关的容阻电路，双端脉冲调制芯片U1的型号为TL494或KA7500，在本实施例中，双端脉冲调制芯片U1的8脚、11脚、12脚接12V的第一直流信号DC1，4脚接电容C16的一端，5脚接电容C15，6脚接电阻R31，电容C16、C15、电阻R31的另一端接地，7脚接地，13脚接14脚，9脚、10脚输出双端脉冲信号DR1、DR2，14脚输出5V的第一基准电压。较佳者，所述双端脉冲调制芯片U1的9、10脚还接有放大输出电路21，用于将双端脉冲信号DR1、DR2放大并输出至高频升压模块11的开关管M1-M4。其中，所述放大输出电路211由电阻R33-R36、三极管Q2、Q3和二极管D12、D13组成。

在一个优选实施例中，为了防止第一直流信号DC1电压较高时，高频交流信号AC1的电压过高烧坏逆变器100，参考图4，所述双端脉冲调制芯片U1的6脚还接有变频电路22，所述变频电路22包括第五分压电路和变频支路，所述变频电路24包括第五分压电路和由第二电阻R32和三极管Q6的集电极、发射极串联组成的变频支路，所述变频支路和第二电阻并联，所述第五分压电路串接于12V的第一直流信号DC1和地之间，且所述第五分压电路的输出端E接所述三极管Q6的基极。在本实施例中，第五分压电路由串接在12V的第一直流信号DC1和输出端E之间的电阻R36和串接在输出端E和地之间的电阻R37组成。第一直流信号DC1的电压处于正常状态时，三极管Q6截止，变频支路断开，5脚、6脚之间的震荡频率较慢，9、10脚输出的方波信号较宽，第一直流信号DC1的电压大于预定值时，三极管Q6导通，变频支路导通，电阻R32和变频支路并联，5脚与地之间的电阻变小，5脚、6脚之间的震荡频率较快，9、10脚输出的方波信号较窄，提高了双端脉冲信号DR1、DR2的频率，使得高频升压模块11输出的频率可依据第一直流信号DC1的提高而上升，使得高频交流信号AC1的电压值保持在一定范围内，不会发生太大变化。

参考图1和图4，所述保护模块15包括欠压保护电路51和过压保护电路52，用于在12V的第一直流信号DC1的电压超出预定范围(10.7V～15.5V)时控制所述升压控制模块12停止输出双端脉冲信号DR1、DR2，从而使所述逆变器100停止工作；所述欠压保护电路51包括第一分压电路511和第二分压电路512，用于在所述第一直流信号DC1电压小于预定值(10.7V)时控制所述升压控制模块12停止输出双端脉冲信号DR1、DR2，所述第一分压电路511的输入端接12V的第一直流信号DC1，输出端接双端脉冲调制芯片U1的15脚，所述第二分压电路512的输入端接5V的第一基准电压，输出端接双端脉冲调制芯片U1的16脚；所述过压保护电路52包括第三分压电路521和第四分压电路522，用于在所述第一直流信号DC1电压大于预定值时控制所述升压控制模块12停止输出双端脉冲信号DR1、DR2，第三分压电路521的输入端接12V的第一直流信号DC1，输出端接双端脉冲调制芯片的1脚，第四分压电路522的输入端接5V的第一基准电压，输出端接双端脉冲调制芯片U1的2脚。其中，参考图4，在本实施例中，第一分压电路221包括串接在12V的第一直流信号DC1和输出端A之间的电阻R24、串接在输出端A和地之间的电阻R25；第二分压电路222包括串接在5V的第一基准电压和1输出端B之间的电阻R26、串接在输出端B和地之间的电阻R27；第三分压电路231包括串接在12V的第一直流信号DC1和输出端C之间电阻R21、串接在输出端C和地之间的电阻R23、电阻R22，所述第四分压电路232包括串接在5V的第一基准电压和输出端D之间的电阻R29、串接在输出端D和地之间的电阻R30。为了对第一直流信号DC进行滤波处理，所述输出端1和地之间串接有电容C13，输出端B和地之间串接有电容C14，输出端C和地之间串接有电容C12，所述直流电源10的输出端和地之间分别串接有电容C11、C12。

参考图4，为了使得逆变器100异常时及时停止工作，所述双端脉冲调制芯片U1的3脚和16脚之间串接有电阻R28，从而将3脚输出的反馈信号输送至16脚。

参考图3，所述整流模块13包括整流桥电路和滤波电容C14，整流桥电路由二极管D4-D7构成，为全桥整流。

参考图3、图5a和图5b，所述逆变模块14包括H桥开关电路41、震荡输出电路42和转换输出电路43，所述H桥开关电路41的输入端与接整流模块13输出的第二直流信号DC2相连，输出端接所述输出接口，其包括四个开关管M5～M8，开关管M5～M8为MOS管；所述双稳态震荡输出电路42的输入端与第一直流信号DC1相连，用于输出一对互补的振荡信号；所述转换输出电路43用于将上述互补的振荡信号转换两对互补的震荡信号S_M5～S_M8输送至开关管M5～M8的控制端，以控制四个所述开关管M5～M8开闭，使得开关管M5～M8以M5、M8为一组，M6、M7为一组，分两组交替开闭，从而使得所述H桥开关电路41将所述第二直流信号DC2转换为低频交流信号AC2，并输送至所述输出接口OUT。

具体地，参考图5a至图6，所述震荡输出电路42包括基准电压单元421和双稳态震荡输出单元422，所述基准电压单元421的输入端与12V的第一直流信号DC1相连，用于输出6.2V的第二基准电压；所述双稳态震荡输出电路422的输入端接6.2V的第二基准电压，并依据6.2V的第二基准电压输出一对互补的振荡信号。其中，所述双稳态震荡输出电路42包括电阻R61-R65、电容C26、C27、三极管Q8、Q9。

具体地，参考图3、图5a和图5b，所述转换输出电路43包括电阻R66-R75、三极管Q12、Q13、电容C28、C29、二极管D19-D24。其中，为了确保开关管M5、M8和开关管M6、M7交替导通，输出接口OUT的两端分别向转换输出电路43输出反馈信号A1、A2。

较佳者，参考图5b，所述震荡输出电路42和转换输出电路43之间还设有比较控制电路44，所述比较控制电路包括第一电压比较器A1和第二电压比较器A2，所述第一电压比较器A1和第二电压比较器A2的同相输入端5脚和10脚均接所述第二直流信号DC2，所述第一电压比较器A1和第二电压比较器A2的反相输入端6脚、9脚分别接震荡输出电路42的两输出端，所述第一电压比较器A1和第二电压比较器A2的输出端7脚和8脚分别接所述转换输出电路43的两输入端。所述比较控制电路44可依据第二直流信号DC2控制震荡信号的占空比，使得在第一直流信号DC2电压在预定范围内变化时，输出的低频交流信号AC2电压保持稳定；若第一直流信号DC2的电压值高于预定值时，可控制转换输出电路43停止输出震荡信号S_M5～S_M8，从而使得逆变器100停止工作，使逆变器100具有高压保护功能。具体地，为了防止烧坏第一电压比较器A1和第二电压比较器A2，所述整流模块13的输出端和同相输入端之间还设有第六分压电路441和稳压电路442，所述第六分压电路441的输入端接整流模块13的输出端，第六分压电路441的输出端接稳压电路442的输入端，稳压电路442的输出端H接第一电压比较器A1和第二电压比较器A2的同相输入端，所述第六分压电路441包括电阻R13和R14，电阻R13和R14串联后接在整流模块13的输出端和地之间，并将分压后的第二直流信号DC2从电阻R13和R14之间的输出端输送至稳压电路442的输入端，稳压电路442包括稳压二极管ZD1、滤波电容C6和二极管D8，所述稳压电路422接受第六分压电路441输出的第二直流信号DC2，并将其输送至第一电压比较器A1和第二电压比较器A2的同相输入端。

较佳者，参考图3，所述输出接口OUT的两端还串接有电容C6以形成吸收回路，用于防止电脉冲或电压波动对低频交流信号AC2的影响，使输出接口OUT的输出功率稳定。

参考图1和图6，所述逆变器100还包括软启动模块17，所述软启动模块17包括电容C8、电阻R11和电阻R80，电容C8和电阻R11串联后连接于第二直流信号(具体接稳压电路442的输出端)和12V的第一直流信号DC1之间，电阻R80的一端接第二直流信号DC2，另一端分别接所述第一电压比较器和第二电压比较器的同相输入端5脚和10脚。其中，电阻R80的阻值是470KΩ。

参考图1和图2，所述保护模块15还包括第一保护电路53、第二保护电路54、过温保护电路55和漏电保护电路56，第一保护电路53与所述高频升压模块11相连，检测所述高频升压模块11是否正常工作，并在所述高频升压模块11异常时控制所述逆变器100停止工作；第二保护电路54一端与所述逆变模块14相连，检测所述逆变模块14是否正常工作，并在逆变模块14异常时控制所述逆变器100停止工作；过温保护电路55在逆变器100温度过高时控制所述逆变器停止工作；漏电保护电路56与输出接口OUT的接地端和逆变器100的接地端相连，在负载或逆变器100漏电时吸收漏电，并控制逆变器停止工作。其中，当保护模块15发出的保护信号为停止信号时，停止信号与逆变器100中的相关模块相连以控制逆变器100停止工作，具体如下：保护模块15的输出端既可以直接与逆变器100的电源开关控制端相连，在保护模块15发出停止信号时控制电源开关打开，以使逆变器100断电，例如第一保护电路53；保护模块15的输出端也可以与双端脉冲调制芯片U1的任一比较输入端(1脚、2脚、15脚或16脚)，在保护模块15发出停止信号时控制双端脉冲调制芯片U1停止输出双端脉冲信号DR1、DR2，例如欠压保护电路51、过压保护电路52和过温保护电路55；保护模块15的输出端还可以与第一电压比较器A1和第二电压比较器A2的同相输入端5脚和10脚相连，在保护模块15发出停止信号时，控制第一电压比较器A1和第二电压比较器A2的同相输入端5脚和10脚的电压大于预定值，以使逆变器100停止工作，例如第二保护电路54和漏电保护电路56。

参考图3，所述第一保护电路53包括检测电路531和判断电路(图中未示)，检测电路531由电阻R5构成，其输入端M接开关管M1-M4的源极，检测电路531的输出端接判断电路的输入端并输出检测信号IO1，判断电路判断检测信号IO1是否发生异常，在检测信号IO1发生异常时向逆变器100输出停止信号以控制逆变器100停止工作。所述第二保护电路54包括检测电路541和和判断电路(图中未示)，所述检测电路531包括串接在开关管M5-M8的源极和地之间电阻R10、R20A、R20B，用于通过检测开关管M5-M8的源极电压来检测开关管M5-M8是否损坏、H桥开关电路41是否异常、负载运行是否过载，检测电路541的输出端接判断电路的输入端并输出检测信号IO2，用于检测信号IO2是否发生异常，并在检测信号IO2发生异常时向逆变器输出停止信号以控制逆变器100停止工作。

参考图4，过温保护电路55包括热敏电阻检测单元和过温判断单元，所述热敏电阻检测单元包括热敏电阻R6和电阻R46，所述电阻R46一端接在5V的第一基准电压，另一端接电阻R46，电阻R46的另一端接地，用于依据其内热敏电阻R6的阻值输出相应的过温检测信号，检测到的过温检测信号从热敏电阻R6和电阻R46之间的连接点输出。所述过温判断单元包括比较放大器A3和电阻R45，用于判断过温检测信号的电压值是否超出预定值，并在所述过温检测信号的电压值超出预定值时向所述双端脉冲调制芯片U1的1脚输出高电平，以控制双端脉冲调制芯片U1停止输出双端脉冲信号DR1、DR2，具体地，所述比较放大器A3的同相输入端接热敏电阻检测单元的输出端，反相输入端接双端脉冲调制芯片U1的2脚，比较放大器A3的输出端分别接双端脉冲调制芯片U1的1脚和所述比较放大器A3的同相输入端，所述电阻R45接在比较放大器A3的同相输入端与地之间。其中，为了对电路进行导向、滤波、分流，保护过温保护电路55的安全，所述热敏电阻检测单元的输出端和地之间接有电容C20，所述热敏电阻检测单元的输出端和所述比较放大器A3的同相输入端之间接有二极管D16，比较放大器A3的输出端和同相输入端之间接有二极管D17，电阻R6的输出端和热敏电阻检测单元的输出端之间接有二极管D2，双端脉冲调制芯片U1的2脚和二极管D2的输出端之间接有二极管D15。当逆变器100温度过高时，热敏电阻R6阻值减小，比较器A3的10脚电压增大，比较器A3的8脚输出高电平，使得双端脉冲调制芯片U1的1脚电压大于2脚，升压控制模块12停止输出信号。更进一步地，在本方案中，由于过温保护电路55的输出端和第三分压电路231的输出端均接双端脉冲调制芯片U1的1脚，过温保护电路55的输出端与双端脉冲调制芯片U1的1脚之间接有二极管D11，第三分压电路231的输出端C和双端脉冲调制芯片U1的1脚之间接有二极管D10，双端脉冲调制芯片U1的1脚与地之间接有电阻R23。

参考5a-图7，所述漏电保护电路56包括漏电检测单元561和判断单元562，所述漏电检测单元561包括串接在输出接口OUT的接地端和地之间的电阻R12，用于检测所述输出接口OUT接地端和逆变器100接地点的电压并输出相应的漏电检测信号，所述判断单元562的输入端E接漏电检测单元561的输出端，输出端G接第一电压比较器A1和第二电压比较器A2的同相输入端5脚和10脚，用于判断所述漏电检测信号是否发生异常，并在漏电检测信号发生异常时控制逆变器100停止工作。具体地，所述判断单元562包括电阻R76-R70、电阻R83-R88、二极管D15、D16、D18，三极管Q10、Q11、电容C22-C25、差动放大器A4，其中，二极管D16的输出端接LED灯。当逆变器100或者负载漏电时，E点输入高电平，三极管Q11导通，三极管Q10的基极电压增大，三极管Q10导通，差动放大器A4的同相输入端电压大于反相输入端，漏电保护电路56的输出端G输出高电平，比较控制电路44停止工作，逆变器100停止工作，LED灯发光，通知用户。

为了在逆变器100发生异常时及时告知用户，参考图2，所述逆变器100还包括报警模块16，所述报警模块16包括无源蜂鸣器61、开关电路62和震荡驱动电路63，所述开关电路62的控制端与所述保护模块15相连，输入端与所述震荡驱动电路63的输出端相连，输出端与所述无源蜂鸣器61相连，所述开关电路62依据所述保护模块15输出的保护信号控制所述无源蜂鸣器61导通或截止，所述震荡驱动电路63驱动所述无源蜂鸣器61报警。较佳者，参考图4，所述双端脉冲调制芯片U1的4脚还接所述震荡驱动电路63的输出端。

参考图4，所述保护模块15还包括熔断丝FSUE和散热风扇，熔断丝FSUE防止电路过流和短路，散热风扇防止逆变器100过热。

参考图4，描述本发明过压保护电路52和欠压保护电路51的工作原理，逆变器100开始工作时，双端脉冲调制芯片U1的8脚、11脚、12脚通电(DC12V)，14脚输出5V的第一基准电压，第一直流信号DC1经过第一分压电路221输送至双端脉冲调制芯片U1的15脚，第一基准电压经过第二分压电路222输送至双端脉冲调制芯片U1的16脚，第一直流信号DC1经过第三分压电路231输送至双端脉冲调制芯片U1的1脚，第一基准电压经过第四分压电路232输送至双端脉冲调制芯片U1的2脚，第一直流信号DC1的电压处于正常范围内时，双端脉冲调制芯片U1的15脚电压大于16脚、2脚电压大于1脚，升压控制模块12输出双端脉冲信号DR1、DR2以控制开关管M1～M4的开闭，从而使高频升压模块11输出高频交流信号AC1。

(1)当逆变器100检测到输入电压超过预定值时，如15.5V(DC12V输入)，所述过压保护电路52发出过压信号，所述升压控制模块12停止输出信号，逆变器100停止工作，实现本发明的过压保护功能，具体过程如下：当第一直流信号DC1的电压高于预定值(15.5V)时，所述双端脉冲调制芯片U1的1脚电压大于2脚，升压控制模块12停止输出信号，开关管M1～M4关闭，逆变器100停止工作，当问题排除以使第一直流信号DC1的电压恢复时，所述双端脉冲调制芯片U1的1脚电压恢复原电压，从而使得1脚电压小于2脚，升压控制模块12输出双端脉冲信号DR1、DR2，以实现逆变器100的过压保护和自动恢复。

(2)当逆变器100检测到输入电压低于10.7V(DC12V输入)时，所述升压控制模块12停止输出信号，逆变器100停止工作，实现本发明的欠压保护功能，具体过程如下：当第一直流信号DC1的电压低于预定值(10.7V)时，双端脉冲调制芯片U1的16脚电压大于15脚，升压控制模块12停止输出信号，开关管M1～M4关闭，逆变器100停止工作，当问题排除以使第一直流信号DC1的电压恢复时，双端脉冲调制芯片U1的16脚电压恢复正常，16脚电压小于15脚，升压控制模块12输出双端脉冲信号DR1、DR2。

参考图1和图2，描述本发明所述保护模块15的工作原理：

(1)当负载的功率超过逆变器100额定功率、负载短路或逆变器内部电子元件出现异常，造成大电流时，第一保护电路53或/和第二保护电路54发出过载信号并控制所述逆变器100停止工作，实现本发明的过载保护功能。

(2)当逆变器100由于长时间工作温度过高时，过温保护电路55发出过温信号，并控制所述逆变器100停止工作，，实现本发明的过温保护功能。

(3)当逆变器100发生短路现象时，熔断丝FSUE烧断，直流电源10停止输出第一直流信号DC1，逆变器100停止工作。

综上，本发明采用实时电流、电压及过载微电脑自动检测、调节控制功能；实现控制智能化，本发明当逆变器100检测到低压、过压、过流、过载、短路、过温时会自动启动安全保护功能，使逆变器100本身不会被损坏，具有工作安全可靠、适应性强和带负载能力好的特性。当问题排除后，重新启动，逆变器100又会自动解除保护，恢复正常工作状态。

其中，分压电路是本领域常用电路，可以由串联在电路中的变阻器构成，也可以由串联的数个电阻构成，一般包括前后两端和中间的输出端。

本发明采用芯片TL494或KA7500做双端脉冲调制芯片U1，这两种类型的芯片各引脚的具体功能属于本领域技术人员所公知的，而将这两种芯片用于升压控制模块也是本领域常用的一种技术手段，与现有技术相比，本发明将欠压保护电路51和过压保护电路52连接在双端脉冲调制芯片U1的比较控制端(1、16脚和2、15脚)，使得本发明所述逆变器100具有自动恢复功能。其中，双端脉冲调制芯片U1的1、16脚和2、15脚分别是两个误差放大器的同相输入端和反相输入端，3脚是反馈端、4脚是死区时间控制端，5、6脚是RC振动器的定时电容和电阻，7脚接地，8、9脚11、10脚分别时两个内部驱动三极管的集电极和发射极，12脚为电源正端，13脚为输出状态控制端，14脚是5V第一基准电压输出端。其中，本发明中所述双端脉冲调制芯片U1的1脚、2脚和16脚、15脚这两组输入端可以进行互换。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种逆变器，其特征在于：包括：

高频升压模块，与直流电源相连，将直流电源的第一直流信号转换为高频交流信号输出；

升压控制模块，包括双端脉冲调制芯片，所述双端脉冲调制芯片为TL494或KA7500，对所述高频升压模块提供双端脉冲信号以驱动所述高频升压模块工作，双端脉冲调制芯片的14脚输出第一基准电压，所述升压控制模块还包括变频电路，所述双端脉冲调制芯片的5脚和地之间串接有电容C15，6脚和地之间串接有电阻R31，所述变频电路包括第五分压电路和由电阻R32和三极管Q6的集电极、发射极串联构成的变频支路，所述变频支路和电阻R31并联，所述第五分压电路的输入端接第一直流信号，输出端接三极管Q6的基极；

整流模块，将所述高频交流信号转换为第二直流信号输出；

逆变模块，将所述第二直流信号转换为低频交流信号输出；

输出接口，用于输出所述低频交流信号；

保护模块，包括欠压保护电路和过压保护电路，在所述第一直流信号的电压超出预定范围时控制所述升压控制模块停止输出双端脉冲信号；

所述欠压保护电路包括第一分压电路和第二分压电路，所述第一分压电路的输入端接第一直流信号，输出端接双端脉冲调制芯片的第一误差放大器的反相输入端，所述第二分压电路的输入端接第一基准电压，输出端接双端脉冲调制芯片的第一误差放大器的同相输入端；

所述过压保护电路包括第三分压电路和第四分压电路，第三分压电路的输入端接第一直流信号，输出端接双端脉冲调制芯片的第二误差放大器的同相输入端；第四分压电路的输入端接第一基准电压，输出端接双端脉冲调制芯片的第二误差放大器的反相输入端。

2.如权利要求1所述的逆变器，其特征在于：所述双端脉冲调制芯片的3脚和第一误差放大器的同相输入端之间串接有电阻R28。

3.如权利要求1所述的逆变器，其特征在于：所述逆变模块包括H桥开关电路、震荡输出电路和转换输出电路，所述H桥开关电路由四个开关管M1～M4组成，所述H桥开关电路的输入端接第二直流信号，输出端接所述输出接口，所述震荡输出电路的输入端接第二直流信号，用于输出一对互补的振荡信号；所述转换输出电路将所述震荡输出电路输出的脉冲振荡信号转换为两对互补的震荡信号，并将两对互补的震荡信号输送至开关管M1～M4的控制端以控制四个所述开关管以两个为一组交替开闭，所述H桥开关电路将所述第二直流信号转换为低频交流信号并输送至所述输出接口。

4.如权利要求3所述的逆变器，其特征在于：所述震荡输出电路包括基准电压单元和双稳态震荡输出单元，所述基准电压单元的输入端与第一直流信号相连，用于输出第二基准电压；所述双稳态震荡输出单元的输入端接第二基准电压，并依据所述第二基准电压输出一对互补的振荡信号。

5.如权利要求3所述的逆变器，其特征在于：所述逆变模块还包括比较控制电路，所述比较控制电路包括第一电压比较器和第二电压比较器，所述第一电压比较器和第二电压比较器的同相输入端均接所述第二直流信号，所述第一电压比较器和第二电压比较器的反相输入端分别接震荡输出电路的两输出端，所述第一电压比较器和第二电压比较器的输出端分别接所述转换输出电路的两输入端。

6.如权利要求5所述的逆变器，其特征在于：所述逆变器还包括：

软启动模块，所述软启动模块包括电容C8、电阻R11和电阻R80，电容C8和电阻R11串联后连接于所述第二直流信号和第一直流信号之间，电阻R80的一端与第二直流信号相连，另一端分别与所述第一电压比较器和第二电压比较器的同相输入端相连。

7.如权利要求3所述的逆变器，其特征在于：所述输出接口的两端还串接有电容C6以形成吸收回路。

8.如权利要求1所述的逆变器，其特征在于：还包括报警模块，所述报警模块包括无源蜂鸣器、开关电路和震荡驱动电路，所述开关电路的控制端与所述保护模块相连，输入端与所述震荡驱动电路的输出端相连，输出端与所述无源蜂鸣器相连，依据所述保护电路输出的信号控制所述无源蜂鸣器导通或截止，所述震荡驱动电路驱动所述无源蜂鸣器报警。

9.如权利要求8所述的逆变器，其特征在于：所述双端脉冲调制芯片的4脚接所述震荡驱动电路的输出端和电容C16的一端，所述电容C16的另一端接地。

10.如权利要求1所述的逆变器，其特征在于：所述保护模块还包括：

第一保护电路，与所述高频升压模块相连，检测所述高频升压模块是否正常工作，并在所述高频升压模块异常时控制所述逆变器停止工作；

第二保护电路，与所述逆变模块相连，检测所述逆变模块是否正常工作，并在逆变模块异常时控制所述逆变器停止工作；

过温保护电路，包括热敏电阻检测单元和过温判断单元，所述热敏电阻检测单元串接于第一基准电压和地之间，依据其内热敏电阻的阻值输出相应的过温检测信号，所述过温判断单元判断过温检测信号的电压值是否超出预定值，并在所述过温检测信号的电压值超出预定值时向所述双端脉冲调制芯片的第二误差放大器的同相输入端输出高电平，以控制双端脉冲调制芯片停止输出双端脉冲信号；

漏电保护电路，包括漏电检测单元和判断单元，所述漏电检测单元包括串接在输出接口的接地端和地之间的电阻R12，用于检测所述输出接口接地端的电压并输出相应的漏电检测信号，所述判断单元判断所述漏电检测信号是否发生异常，并在漏电检测信号发生异常时控制逆变器停止工作。