CN106385195A - 一种高频逆变器及其短路保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及逆变器保护电路技术领域，具体涉及一种高频逆变器及其短路保护电路。包括DC‑DC变换电路和DC‑AC变换电路；DC‑DC变换电路包括DC‑DC驱动信号产生电路、推挽升压电路、桥式整流电路和高通滤波电路，最终高通滤波电路输出315‑420V的直流电压；DC‑AC变换电路包括SPWM波形产生电路、MOSFET驱动电路、全桥逆变电路、LC滤波电路和EMI滤波电路，最终EMI滤波电路输出纯正弦波交流电压。还包括短路保护电路，所述短路保护电路包括辅助电源电路、温度检测电路、风扇控制电路和全桥MOSFET过流检测电路。本发明具有灵活方便、适用范围广、抗干扰能力强、输出电能质量高的特点，基本能够满足实际需求。

Description

一种高频逆变器及其短路保护电路
技术领域
本发明涉及逆变器保护电路技术领域，具体涉及一种高频逆变器及其短路保护电路。
背景技术
随着人们生活质量的提高，逆变器已经进入千千万万人们的生活当中，并具有高频化和小型化的趋势。就目前来看，为降低成本和简化电路，很大一部分逆变器的输出波形设计为修正正弦波，修正正弦波是中间有一段时间电压为零的方波电压，修正正弦波逆变器存在干扰大、带负载能力差的缺点。用电电器使用这种电能进行供电时，必将在用电电器中产生很大的迅速变化的电流对用电电器造成伤害。
正弦波逆变器输出波形为纯正弦波，有对外界干扰小、带负载能力强、对用电器无伤害等优点。早期的正弦波逆变是采用纯硬件的调制方式来得到SPWM波，电路复杂一般只使用在对电源质量要求非常高的计算机UPS电源中。现在的正弦波逆变器电路通常采用MCU对逆变部分进行SPWM调制控制，使之获得良好的交流波形输出。为获得高精度的正弦波输出和做到可靠的保护则需要高性能的MCU，而高性能的MCU价格高一般只用在大功率的逆变器中，一般的逆变器通常功率都在1000W以下且都是面向民用的产品，成本的降低显得尤为重要。这类正弦波逆变器使用廉价的低性能的MCU进行控制输出正弦波，其精度低、高次谐波含量大，对外界的干扰也较大；同时因为MCU处理速度慢，输出电压稳定度低或当外接一个冲击较大的负载或是输出短路的时候逆变器不能做出及时有效的控制策略来对逆变器进行保护，这时候往往就会损坏，这类逆变器可靠性低，经常给人们在使用中带来不便。
作为民用产品必须具有全面的保护功能和最高的性价比，目前性价比最高的逆变器为用于车载和家用的逆变器，其为准正弦波逆变器，准正弦波逆变器输出波形仍然为方波，输出电能质量低。虽然目前单片机已经开始大量应用在纯正弦波逆变器中，但存在价格高抗、干扰能力不如纯硬件电路的缺点，这些缺点的存在导致设计成本升高，限制了其在低成本高性能逆变器上的应用。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种高频逆变器及其短路保护电路，在本本发明的设计中其中的高频SPWM由集成芯片构成的纯硬件电路来产生，避免了使用单片机而需要大量计算和编程的麻烦；通过良好的设计可以获得高质量的电能输出。本发明具有灵活方便、适用范围广、抗干扰能力强、输出电能质量高的特点，基本能够满足实际需求。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种高频逆变器，包括DC-DC变换电路和DC-AC变换电路；所述DC-DC变换电路包括DC-DC驱动信号产生电路、推挽升压电路、桥式整流电路和高通滤波电路；所述推挽升压电路输入端连接DC-DC驱动信号产生电路输出端，并且与10.5-14V的直流电压相连；推挽升压电路的输出端连接桥式整流电路的输入端；桥式整流电路的输出端连接高通滤波电路的输入端，最终高通滤波电路输出315-420V的直流电压；
所述DC-AC变换电路包括SPWM波形产生电路、MOSFET驱动电路、全桥逆变电路、LC滤波电路和EMI滤波电路；所述SPWM波形产生电路的输出端连接MOSFET驱动电路的输入端；所述MOSFET驱动电路的输出端以及高通滤波电路输出315-420V的直流电压并联连接全桥逆变电路的输入端；所述全桥逆变电路的输出端连接LC滤波电路的输入端；所述LC滤波电路的输出端连接EMI滤波电路的输入端，最终EMI滤波电路输出纯正弦波交流电压。
进一步地，所述DC-DC驱动信号产生电路主要以SG3525芯片构成；其中，在所述SG3525芯片的5、6、7脚分别连接定时电阻R18、电容C6和放电电阻R17，即形成振荡电路。
进一步地，所述MOSFET驱动电路由国际整流器公司的大功率MOSFET芯片和IGBT专用驱动集成电路组成。
进一步地，所述全桥逆变电路由两组MOSFET驱动电路驱动组成。
进一步地，包括辅助电源电路、温度检测电路、风扇控制电路和全桥MOSFET过流检测电路，所述辅助电源电路与DC-DC变换电路和DC-AC变换电路串联，并给DC-DC变换电路和DC-AC变换电路提供稳定的电压；所述温度检测电路的两输出端分别连接DC-DC驱动信号产生电路的输入端和风扇控制电路；所述全桥MOSFET过流检测电路的输出端连接全桥逆变电路的输入端，所述全桥MOSFET过流检测电路用于检测全桥逆变电路中两个桥臂下管的电流。
进一步地，所述温度检测电路主要由运算放大器U2C、运算放大器U2D、热敏电阻R44、电阻R34、电阻R37、电阻R39、电阻R40、电阻R42、电阻R46、电阻R47、电容C21、二极管D22、三极管Q6、FAN+输出端、FAN-输出端和FULT输出端组成，其中，所述电阻R39和电阻R40串联，所述电阻R46和电阻R47串联，所述热敏电阻R44和电阻R42串联，然后，所述电阻R39、电阻R46和电阻R42的自由端均连接在+5的电源上，所述电阻R40、电阻R47和热敏电阻R44的自由端均接地；所述电阻R39和电阻R40间设有连接有运算放大器U2C的一第一分支电路，所述运算放大器U2C的正极连接电阻R39和电阻R40，并且所述运算放大器U2C的正极通过电阻R37连接运算放大器U2C的输出端；运算放大器U2C的输出端还通过串联电阻R34连接三极管Q6的基级B；所述三极管Q6的集电极C分别连接FAN-输出端及电容C21的负极，所述电容C21的正极连接FAN+输出端，所述三极管Q6的发射极E接地；所述热敏电阻R44和电阻R42之间设有第二支路和第三支路，所述第二支路串联运算放大器U2C的负极，所述第三支路串联运算放大器U2D的负极；所述电阻R46和电阻R47之间设有与运算放大器U2D的正极串联的第四支路；所述运算放大器U2D的输出端与二极管D22的正极串联，二极管D22的负极与FULT输出端串联，二极管D22即将信号发送至FULT输出端；其中，所述FAN+输出端和FAN-输出端接风扇控制电路；所述FULT输出端接DC-DC驱动信号产生电路。
进一步地，所述全桥MOSFET过流检测电路主要由输入端LG、显示端LD、驱动芯片IR2110SD、电阻R51、电阻R57、电阻R40、电阻R49、电阻R54、电阻R55、二极管D15、二极管D10、稳压二极管D11、光耦U8、三极管Q6、电容C30和电容C31组成；其中，所述输入端LG、电阻R51、电阻R57、二极管D15和显示端LD串联，所述二极管D15为正接，将信号传送至显示端LD；所述电阻R51和电阻R57之间设有正接二极管D10的第五支路，所述二极管D10的负极分别连接由电阻R49和电容C30并联组成的滤波器电路I的一端和由电阻R54和电容C31并联组成的滤波器电路II的一端，所述滤波器电路I和滤波器电路II各自的另一端端均接地，所述滤波器电路II还通过串联稳压二极管D11与二极管D10负极连接，其中，所述稳压二极管D11正极连接滤波器电路II；所述稳压二极管D11正极还串联三极管Q6的基极B，所述三极管Q6的发射极E接地，其集电极C依次串联电阻R55和光敏二极管；所述光敏二极管连接光耦U8，所述光耦U8再并联驱动芯片IR2110SD及接地的电阻R40；其中，所述输入端LG接到全桥逆变电路下管的驱动信号上，所述显示端LD用于判定所述逆变器电路的工作是否顺利。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明通过采用温度检测电路对逆变器的温度进行检测，温度检测电路在高于预设阈值时产生温度不良信号，即温度检测电路输出为高电平并在输入信号消失后仍保持输出高电平，这个电平去控制DC-DC驱动信号产生电路使电路关断驱动信号的输出，从而逆变器停止工作；温度检测电路在等于预设阈值时产生温度信号，此信号控制风扇控制电路，使得风扇控制电路启动。本发明还采用全桥MOSFET过流检测电路对全桥逆变电路进行检测，检测全桥逆变电路中两个桥臂下管的电流，当MOSFET中的电流超过一定值时，输出信号使得MOSFET驱动电路关断MOSFET驱动电路，达到保护MOSFET驱动电路的作用。
2、本发明的高频SPWM由集成芯片构成的纯硬件电路来产生，避免了使用单片机而需要大量计算和编程的麻烦；通过良好的设计可以获得高质量的电能输出；本设计采用高频逆变方式，具有噪声降低、反应速度提高以及电路调整灵活的优点，设计符合逆变电源小型化、轻量化、高频化以及高可靠性、低噪声的发展趋势。
附图说明
图1为一种高频逆变器的模块框图；
图2为一种高频逆变器及其短路保护电路的模块框图；
图3为图2的逆变器的短路保护电路中温度检测电路的原理图；
图4为图2的逆变器的短路保护电路中全桥MOSFET过流检测电路的原理图；
图5为正弦波振荡电路输出波形图；
图6为三角波振荡电路输出波形；
图7为逆变器输出短路和解除短路时的波形；
图8为逆变器输出端接1Ω电阻时的输出波形；
图9为DC-DC驱动信号产生电路的简易图。
图中，1.DC-DC驱动信号产生电路；2.推挽升压电路；3.桥式整流电路；4.高通滤波电路；5.SPWM波形产生电路；6.MOSFET驱动电路；7.全桥逆变电路；8.LC滤波电路；9.EMI滤波电路；10.温度检测电路；11.风扇控制电路；12.全桥MOSFET过流检测电路。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
本发明中出现的MOSFET驱动电路由国际整流器公司的大功率MOSFET芯片和IGBT专用驱动集成电路构成。
请参阅图1，一种高频逆变器，包括一DC-DC变换电路和一DC-AC变换电路；所述DC-DC变换电路包括一DC-DC驱动信号产生电路1、一推挽升压电路2、一桥式整流电路3和一高通滤波电路4；所述推挽升压电路2输入端连接DC-DC驱动信号产生电路1输出端，并且与10.5-14V的直流电压相连；请参照图9，所述DC-DC驱动信号产生电路1主要以SG3525芯片构成；其中，在所述SG3525芯片的5、6、7脚分别连接定时电阻R18、电容C6和放电电阻R17，即形成一振荡电路，然后由振荡电路产生两路相位相差180°的方波信号作为驱动信号，进行功率放大后的驱动信号驱动推挽功率变换使得电压通过推挽升压变压器进行电压变换，因为10.5V输入时对应输出为315V，14V输入时对应输出为420V，即能够将10.5-14V的直流电压变换为315-420V的交流电压。其次，推挽升压电路2的输出端连接桥式整流电路3的输入端；推挽升压电路2输出的交流电压经桥式整流电路3后变为脉动的直流电压。最后，桥式整流电路3的输出端连接高通滤波电路4的输入端，经高通滤波电路4平滑以后得到315-420V的直流电，最终高通滤波电路4输出315-420V的直流电压。上述连接即形成一DC-DC变换电路。
所述DC-AC变换电路包括一SPWM波形产生电路5、一MOSFET驱动电路6、一全桥逆变电路7、一LC滤波电路8和一EMI滤波电路9；所述SPWM波形产生电路5的输出端连接MOSFET驱动电路6的输入端；所述MOSFET驱动电路6的输出端以及高通滤波电路4输出315-420V的直流电压并联连接全桥逆变电路7的输入端；即所述全桥逆变电路7能接受到由DC-DC变换电路输出的315-420V的直流电压。所述全桥逆变电路7的输出端连接LC滤波电路8的输入端；所述LC滤波电路8的输出端连接EMI滤波电路9的输入端，最终EMI滤波电路9输出纯正弦波交流电压。其中，所述SPWM波形产生电路5包含正弦波振荡电路、三角波振荡电路和比较器电路；由SPWM波产生电路产生的正弦波振荡电路、三角波振荡电路和比较器电路共同组成一正弦脉宽调制信号，此信号的产生能够实现本逆变器的高频性，SPWM波形产生电路5产生的正弦脉宽调制信号形成电路送到MOSFET驱动电路6进行功率放大后驱动由两组MOSFET驱动电路6组成的全桥逆变电路7，即全桥逆变电路7输出的是进行功率放大了的SPWM波；根据SPWM调制的特性，输出的SPWM波经过LC滤波电路8就可以还原出调制的基波信号即需要的交流电能；LC滤波电路8输出的交流电经EMI滤波电路9输出公给用电器使用。
请参阅图2，一种高频逆变器的短路保护电路包括一辅助电源电路、温度检测电路10、风扇控制电路11和全桥MOSFET过流检测电路12，所述辅助电源电路与DC-DC变换电路和DC-AC变换电路串联，并给DC-DC变换电路和DC-AC变换电路提供稳定的电压；所述温度检测电路10的两输出端分别连接DC-DC驱动信号产生电路1的输入端和风扇控制电路11；所述全桥MOSFET过流检测电路12的输出端连接全桥逆变电路7的输入端，所述全桥MOSFET过流检测电路12用于检测全桥逆变电路7中两个桥臂下管的电流。
下面对本发明高频逆变器的短路保护电路的各个功能电路的电路原理进行具体介绍，请参阅图3和图4，分别为图2中温度检测电路10和全桥MOSFET过流检测电路12的电路原理图。
如图3所示，所述温度检测电路10主要由运算放大器U2C、运算放大器U2D、热敏电阻R44、电阻R34、电阻R37、电阻R39、电阻R40、电阻R42、电阻R46、电阻R47、电容C21、二极管D22、三极管Q6、FAN+输出端、FAN-输出端和FULT输出端组成，其中，所述电阻R39和电阻R40串联，所述电阻R46和电阻R47串联，所述热敏电阻R44和电阻R42串联，然后，所述电阻R39、电阻R46和电阻R42的自由端均连接在+5的电源上，所述电阻R40、电阻R47和热敏电阻R44的自由端均接地；所述电阻R39和电阻R40间设有连接有运算放大器U2C的一第一分支电路，所述运算放大器U2C的正极连接电阻R39和电阻R40，并且所述运算放大器U2C的正极通过电阻R37连接运算放大器U2C的输出端；运算放大器U2C的输出端还通过串联电阻R34连接三极管Q6的基级B；所述三极管Q6的集电极C分别连接FAN-输出端及电容C21的负极，所述电容C21的正极连接FAN+输出端，所述三极管Q6的发射极E接地；所述热敏电阻R44和电阻R42之间设有第二支路和第三支路，所述第二支路串联运算放大器U2C的负极，所述第三支路串联运算放大器U2D的负极；所述电阻R46和电阻R47之间设有与运算放大器U2D的正极串联的第四支路；所述运算放大器U2D的输出端与二极管D22的正极串联，二极管D22的负极与FULT输出端串联，二极管D22即将信号发送至FULT输出端；其中，所述FAN+输出端和FAN-输出端接风扇控制电路，三极管Q6导通时风扇工作帮助逆变器散热；所述FULT输出端接DC-DC驱动信号产生电路；即所述运算放大器U2C能实现温控风扇的功能，运算放大器U2D实现逆变器的过热保护。当热敏电阻R44的温度升高到一定时，运算放大器U2C反向输入端电压低于正向输入端电压，运算放大器U2C输出高电平将三极管Q6导通，三极管Q6导通时FAN+输出端和FAN-输出端连接风扇工作并且帮助逆变器散热。当散热风道受阻时尽管风扇启动但逆变器温度可能会过高而导致损坏；即当热敏电阻R44的温度过高时，运算放大器U2D输出发生翻转，由FULT输出端控制DC-DC驱动信号产生电路停止工作，从而使得逆变器停止工作，实现过热保护的功能。
请参阅图4，所述全桥MOSFET过流检测电路12主要由输入端LG、显示端LD、驱动芯片IR2110SD、电阻R51、电阻R57、电阻R40、电阻R49、电阻R54、电阻R55、二极管D15、二极管D10、稳压二极管D11、光耦U8、三极管Q6、电容C30和电容C31组成；其中，所述输入端LG、电阻R51、电阻R57、二极管D15和显示端LD串联，所述二极管D15为正接，将信号传送至显示端LD；所述电阻R51和电阻R57之间设有正接二极管D10的第五支路，所述二极管D10的负极分别连接由电阻R49和电容C30并联组成的滤波器电路I的一端和由电阻R54和电容C31并联组成的滤波器电路II的一端，所述滤波器电路I和滤波器电路II各自的另一端端均接地，所述滤波器电路II还通过串联稳压二极管D11与二极管D10负极连接，其中，所述稳压二极管D11正极连接滤波器电路II；所述稳压二极管D11正极还串联三极管Q6的基极B，所述三极管Q6的发射极E接地，其集电极C依次串联电阻R55和光敏二极管；所述光敏二极管连接光耦U8，所述光耦U8再并联驱动芯片IR2110SD及接地的电阻R40；其中，所述输入端LG接到全桥逆变电路下管的驱动信号上，所述显示端LD用于判定所述逆变器电路的工作是否顺利。图4只给出了一个全桥逆变电路7的全桥MOSFET过流检测保护电路12，另外一个全桥逆变电路7的保护电路也相同。全桥MOSFET过流检测保护电路12只作用于两个全桥逆变电路7的下管，即输入端LG接到全桥逆变电路7下管的驱动信号上或者下管漏极上，其原理为利用MOSFET驱动电路6导通时其导通特性接近电阻，可以检测其导通压降的方法来进行MOSFET驱动电路6的过流检测。当MOSFET驱动电路6导通时，其驱动电压通过R51、R57和MOSFET驱动电路6的导通电阻分压，取R57上端对地的电压经D10隔离，C13、C31延时后加到三极管Q6基极；当MOSFET驱动电路6流过过大的电流，其导通压降超过一定值时，三极管Q6导通，光耦U8内部发光管流过电流其内部的三极管导通将驱动芯片IR2110SD端为高电平，此时IR2110SD端所有输出变为低电平，即MOSFET驱动电路6关断，限制了电流的继续上升。
为证明本发明逆变器中的SPWM波形产生电路5可以产生合理的正弦波振荡电路和三角波振荡电路，使得逆变器能够实现高频性；以及为证明本发明中逆变器的短路保护中的全桥MOSFET过流检测电路12的功能，即对SPWM波形产生电路5和全桥MOSFET过流检测电路12进行测试。
SPWM波形产生电路测试
确定SPWM驱动板供电正常，用示波器测试基准正弦波振荡电路的输出。进行连接后，用1X档的探头测试。将正弦波振荡电路的相关元件带入式计算，得知所述电路中的两个精密可调电阻，振荡产生的信号频率在35Hz-406Hz之间变化。如图5所示，调节两个电位器使输出信号为50Hz 5VVPP的正弦波，测试到的基准正弦波失真非常小频率稳定，说明基准正弦波振荡电路设计合理。示波器接地夹不动，将探头连接到载波三角波输出端，调节精密可调电阻使载波三角波的频率达到20KHz以上，峰值5.4VVPP如图6，说明载波三角波振荡电路设计合理。
全桥MOSFET过流检测电路测试
当逆变器输出短路时，DC-DC变换电路能够提供的持续功率有限，滤波电解电容存储能量会使DC-AC变换电路中MOSFET驱动电路6的电流迅速增大，MOSFET驱动电路6承受非常大的瞬间功率则迅速损坏。因为MOSFET驱动电路6的导通特性接近于一个定值电阻，故其上面的压降也迅速上升，本测试采用了检测MOSFET驱动电路6的导通压降进行MOSFET过电流的检测电路，当MOSFET驱动电路6电流超过设定值时，检测MOSFET驱动电路6控制驱动电路使输出驱动脉冲为低MOSFET，即关断限制电流的上升。
开始进行短路保护测试，测试时直接使用镊子对输出进行短路。电路中使用的功率管型号为FQA28N50，内阻为0.11Ω，检测MOSFET驱动电路6中使用的稳压二极管稳压值为5V，图7是示波器存储到的从正常输出到短路到解除短路后逆变器恢复正常输出的输出波形，示波器测到的波形是电阻两端的电压波形。图8为在输出端直接接一个1Ω电阻来模拟逆变输出短路的情况。保护电路电流值如式其所得出的为开关功率管保护时的峰值电流值，所测试到的电流值为经过LC滤波器后的平均电流。峰值电流和平均电流的差值为输出滤波电感中的纹波电流，图8所示当逆变器输出短路时逆变器只在每个正弦波周期中输出两个时间很短的尖峰电流，虽然电流较大但因为持续的时间很短在MOSFET的安全范围之内，因此MOSFET不会损坏。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (7)

1.一种高频逆变器，其特征在于，包括DC-DC变换电路和DC-AC变换电路；所述DC-DC变换电路包括DC-DC驱动信号产生电路、推挽升压电路、桥式整流电路和高通滤波电路；所述推挽升压电路输入端连接DC-DC驱动信号产生电路输出端，并且与10.5-14V的直流电压相连；推挽升压电路的输出端连接桥式整流电路的输入端；桥式整流电路的输出端连接高通滤波电路的输入端，最终高通滤波电路输出315-420V的直流电压；
所述DC-AC变换电路包括SPWM波形产生电路、MOSFET驱动电路、全桥逆变电路、LC滤波电路和EMI滤波电路；所述SPWM波形产生电路的输出端连接MOSFET驱动电路的输入端；所述MOSFET驱动电路的输出端以及高通滤波电路输出315-420V的直流电压并联连接全桥逆变电路的输入端；所述全桥逆变电路的输出端连接LC滤波电路的输入端；所述LC滤波电路的输出端连接EMI滤波电路的输入端，最终EMI滤波电路输出纯正弦波交流电压。
2.根据权利要求1所述的一种高频逆变器，其特征在于，所述DC-DC驱动信号产生电路主要以SG3525芯片构成；其中，在所述SG3525芯片的5、6、7脚分别连接定时电阻R18、电容C6和放电电阻R17，即形成振荡电路。
3.根据权利要求1所述的一种高频逆变器，其特征在于，所述MOSFET驱动电路由国际整流器公司的大功率MOSFET芯片和IGBT专用驱动集成电路组成。
4.根据权利要求1所述的一种高频逆变器，其特征在于，所述全桥逆变电路由两组MOSFET驱动电路驱动组成。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种高频逆变器的短路保护电路，其特征在于，包括辅助电源电路、温度检测电路、风扇控制电路和全桥MOSFET过流检测电路，所述辅助电源电路与DC-DC变换电路和DC-AC变换电路串联，并给DC-DC变换电路和DC-AC变换电路提供稳定的电压；所述温度检测电路的两输出端分别连接DC-DC驱动信号产生电路的输入端和风扇控制电路；所述全桥MOSFET过流检测电路的输出端连接全桥逆变电路的输入端，所述全桥MOSFET过流检测电路用于检测全桥逆变电路中两个桥臂下管的电流。
6.根据权利要求5所述的一种高频逆变器的短路保护电路，其特征在于，所述温度检测电路主要由运算放大器U2C、运算放大器U2D、热敏电阻R44、电阻R34、电阻R37、电阻R39、电阻R40、电阻R42、电阻R46、电阻R47、电容C21、二极管D22、三极管Q6、FAN+输出端、FAN-输出端和FULT输出端组成，其中，所述电阻R39和电阻R40串联，所述电阻R46和电阻R47串联，所述热敏电阻R44和电阻R42串联，然后，所述电阻R39、电阻R46和电阻R42的自由端均连接在+5的电源上，所述电阻R40、电阻R47和热敏电阻R44的自由端均接地；所述电阻R39和电阻R40间设有连接有运算放大器U2C的一第一分支电路，所述运算放大器U2C的正极连接电阻R39和电阻R40，并且所述运算放大器U2C的正极通过电阻R37连接运算放大器U2C的输出端；运算放大器U2C的输出端还通过串联电阻R34连接三极管Q6的基级B；所述三极管Q6的集电极C分别连接FAN-输出端及电容C21的负极，所述电容C21的正极连接FAN+输出端，所述三极管Q6的发射极E接地；所述热敏电阻R44和电阻R42之间设有第二支路和第三支路，所述第二支路串联运算放大器U2C的负极，所述第三支路串联运算放大器U2D的负极；所述电阻R46和电阻R47之间设有与运算放大器U2D的正极串联的第四支路；所述运算放大器U2D的输出端与二极管D22的正极串联，二极管D22的负极与FULT输出端串联，二极管D22即将信号发送至FULT输出端；其中，所述FAN+输出端和FAN-输出端接风扇控制电路；所述FULT输出端接DC-DC驱动信号产生电路。
7.根据权利要求5所述的一种高频逆变器的短路保护电路，其特征在于，所述全桥MOSFET过流检测电路主要由输入端LG、显示端LD、驱动芯片IR2110SD、电阻R51、电阻R57、电阻R40、电阻R49、电阻R54、电阻R55、二极管D15、二极管D10、稳压二极管D11、光耦U8、三极管Q6、电容C30和电容C31组成；其中，所述输入端LG、电阻R51、电阻R57、二极管D15和显示端LD串联，所述二极管D15为正接，将信号传送至显示端LD；所述电阻R51和电阻R57之间设有正接二极管D10的第五支路，所述二极管D10的负极分别连接由电阻R49和电容C30并联组成的滤波器电路I的一端和由电阻R54和电容C31并联组成的滤波器电路II的一端，所述滤波器电路I和滤波器电路II各自的另一端端均接地，所述滤波器电路II还通过串联稳压二极管D11与二极管D10负极连接，其中，所述稳压二极管D11正极连接滤波器电路II；所述稳压二极管D11正极还串联三极管Q6的基极B，所述三极管Q6的发射极E接地，其集电极C依次串联电阻R55和光敏二极管；所述光敏二极管连接光耦U8，所述光耦U8再并联驱动芯片IR2110SD及接地的电阻R40；其中，所述输入端LG接到全桥逆变电路下管的驱动信号上，所述显示端LD用于判定所述逆变器电路的工作是否顺利。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110829875A (zh) * 2019-12-05 2020-02-21 哈尔滨理工大学 一种三相逆变器桥臂精确电流检测的保护设计
CN111327976A (zh) * 2020-03-27 2020-06-23 国网河南省电力公司信息通信公司 一种光纤通信网络保护电路
CN117098274A (zh) * 2023-10-18 2023-11-21 深圳市尚为照明有限公司 非隔离型led驱动电路、led照明设备及系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202085089U (zh) * 2010-11-26 2011-12-21 汤乐化 纯正弦波逆变器
CN202634312U (zh) * 2012-05-25 2012-12-26 北京航天光华电子技术有限公司 锂电专用型逆变电源
CN204858628U (zh) * 2015-07-11 2015-12-09 深圳市佳都实业发展有限公司 一种正弦波逆变便携移动电源
CN105490550A (zh) * 2014-09-18 2016-04-13 哈尔滨恒誉名翔科技有限公司 一种自整角机中频静变电源控制器
CN105634302A (zh) * 2014-11-06 2016-06-01 李晓波 一种新型大功率可调开关电源系统
CN206211874U (zh) * 2016-12-03 2017-05-31 河池学院 一种高频逆变器及其短路保护电路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202085089U (zh) * 2010-11-26 2011-12-21 汤乐化 纯正弦波逆变器
CN202634312U (zh) * 2012-05-25 2012-12-26 北京航天光华电子技术有限公司 锂电专用型逆变电源
CN105490550A (zh) * 2014-09-18 2016-04-13 哈尔滨恒誉名翔科技有限公司 一种自整角机中频静变电源控制器
CN105634302A (zh) * 2014-11-06 2016-06-01 李晓波 一种新型大功率可调开关电源系统
CN204858628U (zh) * 2015-07-11 2015-12-09 深圳市佳都实业发展有限公司 一种正弦波逆变便携移动电源
CN206211874U (zh) * 2016-12-03 2017-05-31 河池学院 一种高频逆变器及其短路保护电路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110829875A (zh) * 2019-12-05 2020-02-21 哈尔滨理工大学 一种三相逆变器桥臂精确电流检测的保护设计
CN111327976A (zh) * 2020-03-27 2020-06-23 国网河南省电力公司信息通信公司 一种光纤通信网络保护电路
CN111327976B (zh) * 2020-03-27 2021-10-15 国网河南省电力公司信息通信公司 一种光纤通信网络保护电路
CN117098274A (zh) * 2023-10-18 2023-11-21 深圳市尚为照明有限公司 非隔离型led驱动电路、led照明设备及系统
CN117098274B (zh) * 2023-10-18 2024-01-16 深圳市尚为照明有限公司 非隔离型led驱动电路、led照明设备及系统

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