CN106026739A - 一种基于三次谐波消除电路的正弦波逆变系统 - Google Patents

一种基于三次谐波消除电路的正弦波逆变系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于三次谐波消除电路的正弦波逆变系统，其特征在于：主要由处理芯片U，变压器T，正极作为输入端、负极接地的电容C1，串接在电容C1的正极和处理芯片U的VCC管脚之间的电阻R5等组成。本发明采用SG3525AJ集成芯片作为处理芯片，并采用脉冲宽度调制的方式对系统进行控制，极大的降低了系统自身的能耗，从而使本发明的转换效率达到94％以上。同时，本发明可以对输出电流中的三次谐波进行消除，从而减小流入用电负载中的容性电流，保护用电负载不被损坏。

Description

一种基于三次谐波消除电路的正弦波逆变系统
技术领域
本发明涉及一种逆变系统，具体是指一种基于三次谐波消除电路的正弦波逆变系统。
背景技术
逆变系统可以把直流电转变成交流电，它广泛适用于空调、家庭影院、电电动工具等领域。然而，目前所使用的逆变系统自身的功耗较大，导致其转换效率低，无法满足人们的要求。
发明内容
本发明的目的在于解决目前的逆变系统转换效率低的缺陷，提供一种基于三次谐波消除电路的正弦波逆变系统。
本发明的目的通过下述技术方案现实：一种基于三次谐波消除电路的正弦波逆变系统，主要由处理芯片U，变压器T，正极作为输入端、负极接地的电容C1，串接在电容C1的正极和处理芯片U的VCC管脚之间的电阻R5，串接在电容C1的正极和处理芯片U的VC管脚之间的电阻R6，正极与处理芯片U的SS管脚相连接、负极接地的电容C4，负极与处理芯片U的SD管脚相连接、正极接地的电容C3，串接在电容C3的正极和处理芯片U的GND管脚之间的电阻R4，串接在电容C1的正极和处理芯片U之间的脉宽调制电路，与处理芯片U相连接的转换电路，以及串接在转换电路和变压器T的原边电感线圈的非同名端之间的三次谐波消除电路组成；所述电容C1的正极与变压器T的原边电感线圈的抽头相连接；所述变压器T的原边电感线圈的同名端与转换电路相连接；所述变压器T的副边电感线圈的同名端和非同名端作为输出端。
进一步的，所述三次谐波消除电路由放大器P，三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，一端与放大器P的正极相连接、另一端与转换电路相连接的电阻R9，负极与放大器P的负极相连接、正极与三极管VT3的集电极相连接的电容C6，串接在三极管VT3的基极和放大器P的输出端之间的电阻R10，串接在放大器P的输出端和三极管VT5的集电极之间的电阻R11，正极与三极管VT3的发射极相连接、负极与三极管VT5的基极相连接的电容C7，N极与三极管VT4的集电极相连接、P极经电阻R12后与三极管VT4的发射极相连接的二极管D6，N极与二极管D6的P极相连接、P极与三极管VT5的集电极相连接的二极管D7，以及一端与二极管D6的P极相连接、另一端与变压器T的原边电感线圈的非同名端相连接的电感L组成；所述三极管VT5的集电极接地、其发射极与三极管VT4的发射极相连接；所述三极管VT4的基极与三极管VT3的发射极相连接、其集电极与三极管VT3的集电极相连接。
所述脉宽调制电路由三极管VT1，三极管VT2，一端与电容C1的正极相连接、另一端与处理芯片U的DISC管脚相连接的电阻R3，N极与处理芯片U的CMOEN管脚相连接、P极与电容C1的正极相连接的二极管D2，P极与电容C1的正极相连接、N极与三极管VT1的基极相连接的二极管D1，串接在二极管D2的P极和三极管VT2的基极之间的电阻R1，串接在三极管VT2的发射极和三极管VT1的发射极之间的电阻R2，N极与处理芯片U的IN+管脚相连接、P极与三极管VT2的集电极相连接的二极管D3，以及正极与三极管VT1的发射极相连接、负极与处理芯片U的IN-管脚相连接的电容C2组成；所述三极管VT1的集电极与三极管VT2的基极相连接、其发射极接地。
所述转换电路由场效应管MOS1，场效应管MOS2，串接在处理芯片U的OUTA管脚和场效应管MOS1的栅极之间的电阻R7，串接在处理芯片U的OUTB管脚和场效应管MOS2的栅极之间的电阻R8，正极与场效应管MOS1的源极相连接、负极与场效应管MOS2的源极相连接的电容C5，N极与场效应管MOS1的漏极相连接、P极与场效应管MOS1的源极相连接的二极管D4，以及N极与场效应管MOS2的源极相连接、P极与场效应管MOS2的漏极相连接的二极管D5组成；所述变压器T的原边电感线圈的同名端与场效应管MOS1的漏极相连接；所述场效应管MOS2的漏极经电阻R9后与放大器P的正极相连接。
所述处理芯片U为SG3525AJ集成芯片。
本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：
(1)本发明采用SG3525AJ集成芯片作为处理芯片，并采用脉冲宽度调制的方式对系统进行控制，极大的降低了系统自身的能耗，从而使本发明的转换效率达到94％以上。
(2)本发明可以对输出电流中的三次谐波进行消除，从而减小流入用电负载中的容性电流，保护用电负载不被损坏。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的三次谐波消除电路的结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例
如图1所示，本发明主要由处理芯片U，变压器T，正极作为输入端、负极接地的电容C1，串接在电容C1的正极和处理芯片U的VCC管脚之间的电阻R5，串接在电容C1的正极和处理芯片U的VC管脚之间的电阻R6，正极与处理芯片U的SS管脚相连接、负极接地的电容C4，负极与处理芯片U的SD管脚相连接、正极接地的电容C3，串接在电容C3的正极和处理芯片U的GND管脚之间的电阻R4，串接在电容C1的正极和处理芯片U之间的脉宽调制电路，与处理芯片U相连接的转换电路，以及串接在转换电路和变压器T的原边电感线圈的非同名端之间的三次谐波消除电路组成。
所述电容C1的正极与变压器T的原边电感线圈的抽头相连接；所述变压器T的原边电感线圈的同名端与转换电路相连接；所述变压器T的副边电感线圈的同名端和非同名端作为输出端。为了更好的实现本发明的目的，所述处理芯片U优选SG3525AJ集成芯片来实现。
其中，所述脉宽调制电路由三极管VT1，三极管VT2，电阻R1，电阻R2，电阻R3，二极管D1，二极管D2，二极管D3以及电容C2组成。
连接时，电阻R3的一端与电容C1的正极相连接、其另一端与处理芯片U的DISC管脚相连接。二极管D2的N极与处理芯片U的CMOEN管脚相连接、其P极与电容C1的正极相连接。二极管D1的P极与电容C1的正极相连接、其N极与三极管VT1的基极相连接。电阻R1的串接在二极管D2的P极和三极管VT2的基极之间。电阻R2串接在三极管VT2的发射极和三极管VT1的发射极之间。二极管D3的N极与处理芯片U的IN+管脚相连接、其P极与三极管VT2的集电极相连接。电容C2的正极与三极管VT1的发射极相连接、其负极与处理芯片U的IN-管脚相连接。所述三极管VT1的集电极与三极管VT2的基极相连接、其发射极接地。
另外，所述转换电路由场效应管MOS1，场效应管MOS2，电阻R7，电阻R8，电容C5，二极管D4以及二极管D5组成。
连接时，电阻R7串接在处理芯片U的OUTA管脚和场效应管MOS1的栅极之间。电阻R8串接在处理芯片U的OUTB管脚和场效应管MOS2的栅极之间。电容C5的正极与场效应管MOS1的源极相连接、其负极与场效应管MOS2的源极相连接。二极管D4的N极与场效应管MOS1的漏极相连接、其P极与场效应管MOS1的源极相连接。二极管D5的N极与场效应管MOS2的源极相连接、其P极与场效应管MOS2的漏极相连接。所述变压器T的原边电感线圈的同名端与场效应管MOS1的漏极相连接；所述场效应管MOS2的漏极与三次谐波消除电路相连接。
如图2所示，所述三次谐波消除电路由放大器P，三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电感L，二极管D6，二极管D7，电容C6以及电容C7。
连接时，电阻R9的一端与放大器P的正极相连接、其另一端与场效应管MOS2的漏极相连接。电容C6的负极与放大器P的负极相连接、其正极与三极管VT3的集电极相连接。电阻R10串接在三极管VT3的基极和放大器P的输出端之间。电阻R11串接在放大器P的输出端和三极管VT5的集电极之间。电容C7的正极与三极管VT3的发射极相连接、其负极与三极管VT5的基极相连接。二极管D6的N极与三极管VT4的集电极相连接、其P极经电阻R12后与三极管VT4的发射极相连接。二极管D7的N极与二极管D6的P极相连接、其P极与三极管VT5的集电极相连接。电感L的一端与二极管D6的P极相连接、其另一端与变压器T的原边电感线圈的非同名端相连接。
所述三极管VT5的集电极接地、其发射极与三极管VT4的发射极相连接。所述三极管VT4的基极与三极管VT3的发射极相连接、其集电极与三极管VT3的集电极相连接。
本发明采用SG3525AJ集成芯片作为处理芯片，并采用脉冲宽度调制的方式对系统进行控制，极大的降低了系统自身的能耗，从而使本发明的转换效率达到94％以上。同时，本发明可以对输出电流中的三次谐波进行消除，从而减小流入用电负载中的容性电流，保护用电负载不被损坏。
如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (5)

1.一种基于三次谐波消除电路的正弦波逆变系统，其特征在于：主要由处理芯片U，变压器T，正极作为输入端、负极接地的电容C1，串接在电容C1的正极和处理芯片U的VCC管脚之间的电阻R5，串接在电容C1的正极和处理芯片U的VC管脚之间的电阻R6，正极与处理芯片U的SS管脚相连接、负极接地的电容C4，负极与处理芯片U的SD管脚相连接、正极接地的电容C3，串接在电容C3的正极和处理芯片U的GND管脚之间的电阻R4，串接在电容C1的正极和处理芯片U之间的脉宽调制电路，与处理芯片U相连接的转换电路，以及串接在转换电路和变压器T的原边电感线圈的非同名端之间的三次谐波消除电路组成；所述电容C1的正极与变压器T的原边电感线圈的抽头相连接；所述变压器T的原边电感线圈的同名端与转换电路相连接；所述变压器T的副边电感线圈的同名端和非同名端作为输出端。
2.根据权利要求1所述的一种基于三次谐波消除电路的正弦波逆变系统，其特征在于：所述三次谐波消除电路由放大器P，三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，一端与放大器P的正极相连接、另一端与转换电路相连接的电阻R9，负极与放大器P的负极相连接、正极与三极管VT3的集电极相连接的电容C6，串接在三极管VT3的基极和放大器P的输出端之间的电阻R10，串接在放大器P的输出端和三极管VT5的集电极之间的电阻R11，正极与三极管VT3的发射极相连接、负极与三极管VT5的基极相连接的电容C7，N极与三极管VT4的集电极相连接、P极经电阻R12后与三极管VT4的发射极相连接的二极管D6，N极与二极管D6的P极相连接、P极与三极管VT5的集电极相连接的二极管D7，以及一端与二极管D6的P极相连接、另一端与变压器T的原边电感线圈的非同名端相连接的电感L组成；所述三极管VT5的集电极接地、其发射极与三极管VT4的发射极相连接；所述三极管VT4的基极与三极管VT3的发射极相连接、其集电极与三极管VT3的集电极相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于三次谐波消除电路的正弦波逆变系统，其特征在于：所述脉宽调制电路由三极管VT1，三极管VT2，一端与电容C1的正极相连接、另一端与处理芯片U的DISC管脚相连接的电阻R3，N极与处理芯片U的CMOEN管脚相连接、P极与电容C1的正极相连接的二极管D2，P极与电容C1的正极相连接、N极与三极管VT1的基极相连接的二极管D1，串接在二极管D2的P极和三极管VT2的基极之间的电阻R1，串接在三极管VT2的发射极和三极管VT1的发射极之间的电阻R2，N极与处理芯片U的IN+管脚相连接、P极与三极管VT2的集电极相连接的二极管D3，以及正极与三极管VT1的发射极相连接、负极与处理芯片U的IN-管脚相连接的电容C2组成；所述三极管VT1的集电极与三极管VT2的基极相连接、其发射极接地。
4.根据权利要求3所述的一种基于三次谐波消除电路的正弦波逆变系统，其特征在于：所述转换电路由场效应管MOS1，场效应管MOS2，串接在处理芯片U的OUTA管脚和场效应管MOS1的栅极之间的电阻R7，串接在处理芯片U的OUTB管脚和场效应管MOS2的栅极之间的电阻R8，正极与场效应管MOS1的源极相连接、负极与场效应管MOS2的源极相连接的电容C5，N极与场效应管MOS1的漏极相连接、P极与场效应管MOS1的源极相连接的二极管D4，以及N极与场效应管MOS2的源极相连接、P极与场效应管MOS2的漏极相连接的二极管D5组成；所述变压器T的原边电感线圈的同名端与场效应管MOS1的漏极相连接；所述场效应管MOS2的漏极经电阻R9后与放大器P的正极相连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于三次谐波消除电路的正弦波逆变系统，其特征在于：所述处理芯片U为SG3525AJ集成芯片。
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