CN112803820A - 一种高频直驱式正弦波逆变器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高频直驱式正弦波逆变器,包括:波形发生电路、第一图腾电路、第二图腾电路、第一推挽电路、第二推挽电路、输出电路和过流保护电路;波形发生电路的输入端与电压输入端连接,波形发生电路的输出端分别与第一图腾电路和第二图腾电路的输入端连接;第一图腾电路的输出端与第一推挽电路的输入端连接,第一推挽电路的输出端与输出电路的输入端连接;第二图腾电路的输出端与第二推挽电路的输入端连接,第二推挽电路的输出端与输出电路的输入端连接;过流保护电路的输出端与波形发生电路的反馈输入端连接,过流保护电路与电源负极连接。本发明实施例不仅能够有效减小逆变器的整体体积,还能够有效降低成本以及故障率。

Description

一种高频直驱式正弦波逆变器
技术领域
本发明涉及逆变器技术领域,尤其是涉及一种高频直驱式正弦波逆变器。
背景技术
传统的交流逆变器都是基于工频逆变器、高频全桥逆变器和半桥逆变器、方波逆变器、修正波逆变器等几种形式,
现有的工频逆变器由铁芯变压器及电子元件组成,其体积庞大且自身较重,不便于运输安装。工频逆变器在逆变时可以使直流电压升压与频率变换同时完成,但其自损耗较大。高频逆变器虽体积较小重量轻,但需要有前后两级电路进行交直流转换,所需零件较多且电路复杂,导致组装调试工作量大,也容易发生故障。
发明内容
本发明提供一种高频直驱式正弦波逆变器,以解决现有的逆变器电路较复杂导致的体积较大的技术问题。
本发明的实施例提供了一种高频直驱式正弦波逆变器,包括:
波形发生电路、第一图腾电路、第二图腾电路、第一推挽电路、第二推挽电路、输出电路和过流保护电路;
所述波形发生电路的输入端与电压输入端连接,所述波形发生电路的输出端分别与所述第一图腾电路和所述第二图腾电路的输入端连接;所述第一图腾电路的输出端与所述第一推挽电路的输入端连接,所述第一推挽电路的输出端与所述输出电路的输入端连接;所述第二图腾电路的输出端与所述第二推挽电路的输入端连接,所述第二推挽电路的输出端与所述输出电路的输入端连接。
所述过流保护电路的输出端与所述波形发生电路的反馈输入端连接,所述过流保护电路与电源负极连接。
进一步的,所述过流保护电路包括第二芯片、第一电阻、第二电阻和第三电阻,所述第二芯片的第一引脚分别与所述波形发生电路以及所述第三电阻的一端连接,所述第二芯片的第二引脚连接在所述第一电阻和所述第二电阻之间,所述第一电阻的一端与所述第二电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端与所述第二芯片的第八引脚连接;所述第二电阻的另一端分别与所述第二芯片的第四引脚以及所述电压输入端连接,所述第二芯片的第三引脚与所述第二推挽电路连接,所述第二芯片的第四引脚与接地;所述第二芯片的第八引脚与所述第三电阻的另一端连接。
进一步的,还包括分压电路,所述分压电路包括取样电阻和电源,所述分压电路的电源负极通过所述取样电阻与所述过流保护电路连接;所述分压电路的电源正极与所述输出电路连接。
进一步的,所述波形发生电路设置有第一芯片,所述第一芯片的第十四引脚和第十五引脚与所述第一图腾电路连接;所述第一芯片的第十二引脚和第十三引脚与所述第二图腾电路连接。
进一步的,所述第一图腾电路包括第一晶体管、第二晶体管、第四电阻、第三晶体管、第四晶体管和第五电阻;
所述第一晶体管的基极分别与所述第一芯片的第十五引脚以及所述第二晶体管的基极连接;所述第一晶体管的集电极分别与所述第三晶体管的集电极以及电源正极连接,所述第一晶体管的发射极分别与所述第二晶体管的发射极以及所述第四电阻的一端连接;所述第二晶体管的基极与所述第一芯片的第十五引脚连接;所述第二晶体管的集电极与电源负极连接,所述第四电阻的另一端与所述第一推挽电路连接;
所述第三晶体管的基极分别与所述第一芯片的第十四引脚以及所述第四晶体管的基极连接;所述第三晶体管的集电极分别与所述第一晶体管的集电极以及所述电源正极连接;所述第三晶体管的发射极分别与所述第四晶体管的发射极以及所述第五电阻的一端连接,所述第四晶体管的集电极与所述电源负极连接;所述第五电阻的另一端与所述第一推挽电路连接。
进一步的,所述第二图腾电路包括第五晶体管、第六晶体管、第六电阻、第七晶体管、第八晶体管和第七电阻;
所述第五晶体管的基极分别与所述第一芯片的第十三引脚以及所述第六晶体管的基极连接;所述第五晶体管的集电极分别与所述第七晶体管的集电极以及电源正极连接,所述第五晶体管的发射极分别与所述第六晶体管的发射极以及所述第六电阻的一端连接,所述第六晶体管的基极与所述第一芯片的第十三引脚连接;所述第六电阻的另一端与所述第二推挽电路连接;
所述第七晶体管的基极分别与所述第一芯片的第十二引脚以及所述第八晶体管的基极连接;所述第七晶体管的集电极与电源正极连接;所述第七晶体管的发射极分别与所述第八晶体管的发射极以及所述第七电阻的一端连接;所述第八晶体管的基极与所述第一芯片的第十二引脚连接;所述第八晶体管的集电极与电源负极连接;所述第七电阻的另一端与所述第二推挽电路连接。
进一步的,所述第一推挽电路包括第一MOS管、第二MOS管和第一变压器的初级线圈;
所述第一MOS管的栅极与所述第一图腾电路连接,所述第一MOS的漏极与所述第一变压器的初级线圈连接;所述第一MOS管的源极与电源负极连接;
所述第二MOS管的源极与所述第一图腾电路连接,所述第二MOS管的漏极与所述第一变压器的初级线圈连接;所述第一MOS管的源极分别与电源负极连接。
进一步的,所述第二推挽电路包括第三MOS管、第四MOS管和第二变压器的初级线圈;
所述第三MOS管的栅极与所述第二图腾电路连接,所述第三MOS管的漏极与所述第二变压器的初级线圈连接,所述第三MOS管的源极所述电源负极连接;
所述第四MOS管的栅极与所述第二图腾电路连接,所述第四MOS管的漏极与所述第二变压器的初级线圈连接,所述第四MOS管的源极所述电源负极连接。
进一步的,所述输出电路包括第一变压器的同步线圈、第一变压器的电压输出线圈、第二变压器的同步线圈、第二变压器的电压输出线圈、第一整流器、第二整流器、第三整流器、第四整流器、第三芯片、第四芯片、第五MOS管和第六MOS管;
所述第一整流器的交流输入端与所述第一变压器的同步线圈连接;所述第一整流器的正极与所述第五MOS管的栅极连接;所述第一整流器的负极分别与所述第五MOS管的源极以及所述第六MOS管的漏极连接;
所述第二整流器的交流输入端与所述第一变压器的电压输出线圈连接;所述第二整流器的正极与所述第五MOS管的漏极连接;
所述第四芯片的第三引脚与所述波形发生电路连接,所述第四芯片的第二引脚与所述第二整流器的负极连接;
所述第三整流器的交流输入端与所述第二变压器的同步线圈连接;所述第二三整流器的正极与所述第六MOS管的栅极连接;所述第三整流器的负极分别与所述第六MOS管的源极以及所述第四整流器的负极连接;
所述第四整流器的交流输入端与所述第二变压器的电压输出线圈连接;所述第四整流器的负极分别与所述第三芯片的第二引脚以及所述第六MOS管的源极连接;所述第四整流器的正极与所述第二整流器的负极连接;
所述第三芯片的第三引脚与所述波形发生电路连接。
本发明实施例中的波形发生电路输出4路SPWM+PWM震荡波形,并通过第一图腾电路和第二图腾电路将4路波形,第一推挽电路和第二推挽电路根据4路波形分别实现正弦波的上弦部分的功率推挽输出和正弦波的下弦部分的功率推挽输出,通过输出电路中第一变压器和第二变压器驱动对应的第五MOS管和第六MOS管使其能输出相同周期的主线圈电压,从而实现正弦波上弦电压和正弦波下弦电压的交替导通,形成交流电压,进而同步实现变频和升压。
附图说明
图1是本发明实施例提供的高频直驱式正弦波逆变器的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的波形发生电路的输出波形示意图;
图3是本发明实施例提供的高频直驱式正弦波逆变器的另一结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参阅图1-3,本发明的第一实施例。本发明的实施例提供了如图1所示的一种高频直驱式正弦波逆变器,包括:
波形发生电路1、第一图腾电路2、第二图腾电路3、第一推挽电路4、第二推挽电路5、输出电路6和过流保护电路7;
波形发生电路1的输入端与电压输入端连接,波形发生电路1的输出端分别与第一图腾电路2和第二图腾电路3的输入端连接;第一图腾电路2的输出端与第一推挽电路4的输入端连接,第一推挽电路4的输出端与输出电路6的输入端连接;第二图腾电路3的输出端与第二推挽电路5的输入端连接,第二推挽电路5的输出端与输出电路6的输入端连接。
过流保护电路7的输出端与波形发生电路的反馈输入端连接,过流保护电路7的输出端与电源负极连接。
在本发明实施例中,波形发生电路1用于产生A、B两组波形,SPWMA波形和SPWMB波形,每组波形各有两路,且每路波形均为SPWM+PWM震荡波形。请参阅图2,为本发明实施例中波形发生电路1的输出波形示意图,波形发生电路1产生f1、f2、f3、f4四路波形。作为一种具体的实施方式,每组波形之间在50hz频率输出时间隔10毫秒,60hz频率输出时间隔8.33毫秒。每组波形的两路波形之间为波形相反的推挽矩形波。
可选地,本发明实施例的波形发生电路1在SPWM正弦波产生的同时,加入一个固定32kh频率的PWM高频载波频率,使波形发生电路1产生SPWM+PWM震荡波形,从而能够以适应高频变压器磁芯的频率特性需要,通过改变这个载波的脉冲宽度改变电压高低,以实现稳定电压的目的。
在本发明实施例中,波形发生电路1输出4路SPWM+PWM震荡波形,并通过第一图腾电路2和第二图腾电路3将4路波形输出至第一推挽电路4和第二推挽电路5,第一推挽电路4和第二推挽电路5根据4路波形分别实现正弦波的上弦部分的功率推挽输出和正弦波的下弦部分的功率推挽输出,通过输出电路6中第一变压器LA和第二变压器LB驱动对应的第五MOS管和第六MOS管使其能输出相同周期的主线圈电压,从而实现正弦波上弦电压和正弦波下弦电压的交替导通,形成交流电压,进而同步实现变频和升压。
请参阅图3,本发明实施例中的过流保护电路7包括第二芯片IC2、第一电阻R3、第二电阻R4和第三电阻R5,第二芯片IC2的第一引脚分别与波形发生电路1以及第三电阻R5的一端连接,第二芯片IC2的第二引脚连接在第一电阻R3和第二电阻R4之间,第一电阻R3的一端与第二电阻R4的一端连接,第一电阻R3的另一端与第二芯片IC2的第八引脚连接;第二电阻R4的另一端分别与第二芯片IC2的第四引脚以及电压输入端连接,第二芯片IC2的第三引脚与第二推挽电路5连接,第二芯片IC2的第四引脚与接地;第二芯片IC2的第八引脚与第三电阻R5的另一端连接。
请继续参阅图3,第二芯片IC2为电压比较器,用于通过检测取样电阻RY两端的电压,经第二芯片IC2的第一引脚反馈到第一芯片IC1第九引脚,从而实现过流保护控制。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,还包括分压电路,分压电路包括取样电阻和电源,所述分压电路的电源负极通过取样电阻RY与过流保护电路7连接;分压电路的电源正极与输出电路6连接。
请继续参阅图3,波形发生电路1设置有第一芯片IC1,第一芯片IC1的第十四引脚和第十五引脚与第一图腾电路2连接;第一芯片IC1的第十二引脚和第十三引脚与第二图腾电路3连接。
请继续参阅图3,第一图腾电路2包括第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第四电阻R27、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4和第五电阻R28;
第一晶体管Q1的基极分别与第一芯片IC1的第十五引脚以及第二晶体管Q2的基极连接;第一晶体管Q1的集电极分别与第三晶体管Q3的集电极以及电源负极连接,第一晶体管Q1的发射极分别与第二晶体管的发射极以及第四电阻R27的一端连接;第二晶体管Q2的基极与第一芯片的第十五引脚连接;第二晶体管Q2的集电极与电源负极连接,第四电阻R27的另一端与第一推挽电路4连接;
第三晶体管Q3的基极分别与第一芯片的第十四引脚以及第四晶体管Q4的基极连接;第三晶体管Q3的集电极分别与第一晶体管Q1的集电极以及电源正极连接;第三晶体管Q3的发射极分别与第四晶体管Q4的发射极以及第五电阻R28的一端连接,第四晶体管Q4的集电极与电源负极连接;第五电阻R28的另一端与第一推挽电路4连接。
在本发明实施例中,第一图腾电路2用于实现波形发生电路1推动输出MOS管的接口电路。
请继续参阅图3,第二图腾电路3包括第五晶体管Q5、第六晶体管Q6、第六电阻R29、第七晶体管Q7、第八晶体管Q8和第七电阻R30;
第五晶体管Q5的基极分别与第一芯片IC1的第十三引脚以及第六晶体管Q6的基极连接;第五晶体管Q5的集电极分别与第七晶体管Q7的集电极以及电源正极连接,第五晶体管Q5的发射极分别与第六晶体管Q6的发射极以及第六电阻R29的一端连接,第六晶体管Q6的基极与第一芯片IC1的第十三引脚连接;第六电阻R30的另一端与第二推挽电路5连接;
第七晶体管Q7的基极分别与第一芯片IC1的第十二引脚以及第八晶体管Q8的基极连接;第七晶体管Q7的集电极与电源正极连接;第七晶体管Q7的发射极分别与第八晶体管Q8的发射极以及第七电阻R30的一端连接;第八晶体管Q7的基极与第一芯片IC1的第十二引脚连接;第八晶体管Q8的集电极与电源负极连接;第七电阻R30的另一端与第二推挽电路5连接。
在本发明实施例中,第二图腾电路3用于实现波形发生电路1推动输出MOS管的接口电路。
请继续参阅图3,第一推挽电路4包括第一MOS管Q9、第二MOS管Q10和第一变压器LA的初级线圈;
第一MOS管Q9的栅极与第一图腾电路2连接,第一MOS管Q9的漏极与第一变压器LA的初级线圈连接;第一MOS管Q9的源极与电源负极连接;
第二MOS管Q10的源极与第一图腾电路2连接,第二MOS管Q10的漏极与第一变压器LA的初级线圈连接;第一MOS管Q9的源极与电源负极连接。
在本发明实施例中,第一推挽电路4用于对正弦波上弦部分的功率进行推挽输出,对第一图腾电路2输出的推动波形f1和f2进行推挽工作,并有第一变压器LA输出。
请继续参阅图3,第二推挽电路5包括第三MOS管Q11、第四MOS管Q12和第二变压器LB的初级线圈;
第三MOS管Q11的栅极与第二图腾电路3连接,第三MOS管Q11的漏极与第二变压器LB的初级线圈连接,第三MOS管Q11的源极与电源负极连接;
第四MOS管Q12的栅极与第二图腾电路3连接,第四MOS管Q12的漏极与第二变压器LB的初级线圈连接,第四MOS管Q12的源极与电源负极连接。
在本发明实施例中,第二推挽电路5用于对正弦波下弦部分的功率进行推挽输出,将第二图腾电路3的输出波形f3和f4进行推挽输出工作,并由第二变压器LB输出。
可选的,第一MOS管Q9、第二MOS管Q10、第三MOS管Q11以及第四MOS管Q12的源极均与分压电路中电源的负极连接。
请继续参阅图3,输出电路6包括第一变压器LA的同步线圈LA1、第一变压器LA的电压输出线圈LA2、第二变压器LB的同步线圈LB1、第二变压器LB的电压输出线圈LB2、第一整流器D9、第二整流器D8、第三整流器D10、第四整流器D11、第三芯片IC3、第四芯片IC4、第五MOS管Q13和第六MOS管Q14;
第一整流器D9的交流输入端与第一变压器LA的同步线圈连接LA1;第一整流器D9的正极与第五MOS管Q13的栅极连接;第一整流器D9的负极分别与第五MOS管Q13的源极以及第六MOS管Q13的漏极连接;
第二整流器D8的交流输入端与第一变压器LA的电压输出线圈连接LA2;第二整流器D8的正极与第五MOS管Q13的漏极连接;
第四芯片IC4的第三引脚与波形发生电路1连接,第四芯片IC4的第二引脚与第二整流器D8的负极连接;
第三整流器D10的交流输入端与第二变压器LB的同步线圈连接LB1;第二整流器D8的正极与第六MOS管Q14的栅极连接;第三整流器D10的负极分别与第六MOS管Q14的源极以及第四整流器D11的负极连接;
第四整流器D11的交流输入端与第二变压器的电压输出线圈连接;第四整流器D11的负极分别与第三芯片IC3的第二引脚以及第六MOS管Q14的源极连接;第四整流器D11的正极与第二整流器D8的负极连接;
第三芯片IC3的第三引脚与波形发生电路1连接。
在本发明实施例中,需要说明的是,第一变压器LA和第二变压器LB分别与两组次级线圈LA1、LA2和LB1、LB2,其中LA1、LB1为同步线圈,LA2、LB2为电压输出线圈。当第一变压器LA有高频电流通过时,次级线圈LA1、LA2产生相同的感应电流,该两组线圈的感应电压分别经过第一整流器D9和第二整流器D8进行整流,并产生QD1和V1两组电压,其中QD1是第五MOS管Q13的栅极触发电压,其脉冲波形与波形f1、f2一致,从而使得第五MOS管导通;V1电压正极连接在第五MOS管的漏极,由于此时第五MOS管导通第六MOS管截止,V1经过第五MOS管Q13的源极电位随着SPWMA电压变化,经过输出电路6中的高频滤波电容C16滤除SPWMA中的脉冲成分,从而得到正弦波的上半周输出。
当第二变压器LB有高频电流通过时,次级线圈LB1、LB2同时产生相同的感应电流,两组次级线圈的感应电压分别经过第三整流器D10和第四整流器D11进行整流,并产生QD2和V2两组电压,其中QD2是第六MOS管Q14的栅极触发电压,其脉冲波形与f3、f4的波形一致,从而使得第六MOSQ14导通,此时第五MOS管Q13截止,V2电压负极连接第六MOS管Q14的源极,由于第六MOS管Q14的导通SPWMB变化的负电压经第六MOS管Q14的漏极输出,经高频滤波电容C16滤除SPWMB中的脉冲成分,得到正弦波的下半周输出;本发明实施例通过第一变压器和第二变压器驱动对应的第五MOS管和第六MOS管使其能输出相同周期的主线圈电压,从而实现正弦波上弦电压和正弦波下弦电压的交替导通,形成交流电压,且交替导通输出的电压节点为火线端,V2的正极连接V1的负极与交变电压输出的零线端连接。
可选地,输出电路6中的第三芯片IC3和第四芯片IC4均为光电耦合器,其输入端经电阻分压使其工作在线性变化状态,根据输入电压的高低改变输出端的电压,第三芯片IC3和第四芯片IC4均与波形发生电路1中的第一芯片IC1连接,第三芯片IC3和第四芯片IC4的电压反馈至第一芯片IC1中,从而能够准确通过改变PWM的脉宽实现稳定输出电压的目的。
实施本发明实施例,具有以下有益效果:
在本发明实施例中,波形发生电路1输出4路SPWM+PWM震荡波形,并通过第一图腾电路2和第二图腾电路3将4路波形,第一推挽电路4和第二推挽电路5根据4路波形分别实现正弦波的上弦部分的功率推挽输出和正弦波的下弦部分的功率推挽输出,通过输出电路6中第一变压器和第二变压器驱动对应的第五MOS管和第六MOS管使其能输出相同周期的主线圈电压,从而实现正弦波上弦电压和正弦波下弦电压的交替导通,形成交流电压,进一步的,本发明实施例电路结构简单,仅需要一级电路进行转换而实现变频和升压,不仅能够有效减小逆变器的整体体积以及降低逆变器的自损功耗,而且能够有效降低成本以及故障率。
以上是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高频直驱式正弦波逆变器,其特征在于,包括:
波形发生电路、第一图腾电路、第二图腾电路、第一推挽电路、第二推挽电路、输出电路和过流保护电路;
所述波形发生电路的输入端与电压输入端连接,所述波形发生电路的输出端分别与所述第一图腾电路和所述第二图腾电路的输入端连接;所述第一图腾电路的输出端与所述第一推挽电路的输入端连接,所述第一推挽电路的输出端与所述输出电路的输入端连接;所述第二图腾电路的输出端与所述第二推挽电路的输入端连接,所述第二推挽电路的输出端与所述输出电路的输入端连接;
所述过流保护电路的输出端与所述波形发生电路的反馈输入端连接,所述过流保护电路与电源负极连接。
2.如权利要求1所述的高频直驱式正弦波逆变器,其特征在于,所述过流保护电路包括第二芯片、第一电阻、第二电阻和第三电阻,所述第二芯片的第一引脚分别与所述波形发生电路以及所述第三电阻的一端连接,所述第二芯片的第二引脚连接在所述第一电阻和所述第二电阻之间,所述第一电阻的一端与所述第二电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端与所述第二芯片的第八引脚连接;所述第二电阻的另一端分别与所述第二芯片的第四引脚以及所述电压输入端连接,所述第二芯片的第三引脚与所述第二推挽电路连接,所述第二芯片的第四引脚与接地;所述第二芯片的第八引脚与所述第三电阻的另一端连接。
3.如权利要求1所述的高频直驱式正弦波逆变器,其特征在于,还包括分压电路,所述分压电路包括取样电阻和电源,所述分压电路的电源负极通过所述取样电阻与所述过流保护电路连接;所述分压电路的电源正极与所述输出电路连接。
4.如权利要求1所述的高频直驱式正弦波逆变器,其特征在于,所述波形发生电路设置有第一芯片,所述第一芯片的第十四引脚和第十五引脚与所述第一图腾电路连接;所述第一芯片的第十二引脚和第十三引脚与所述第二图腾电路连接。
5.如权利要求2所述的高频直驱式正弦波逆变器,其特征在于,所述第一图腾电路包括第一晶体管、第二晶体管、第四电阻、第三晶体管、第四晶体管和第五电阻;
所述第一晶体管的基极分别与所述第一芯片的第十五引脚以及所述第二晶体管的基极连接;所述第一晶体管的集电极分别与所述第三晶体管的集电极以及电源正极连接,所述第一晶体管的发射极分别与所述第二晶体管的发射极以及所述第四电阻的一端连接;所述第二晶体管的基极与所述第一芯片的第十五引脚连接;所述第二晶体管的集电极与电源负极连接,所述第四电阻的另一端与所述第一推挽电路连接;
所述第三晶体管的基极分别与所述第一芯片的第十四引脚以及所述第四晶体管的基极连接;所述第三晶体管的集电极分别与所述第一晶体管的集电极以及所述电源正极连接;所述第三晶体管的发射极分别与所述第四晶体管的发射极以及所述第五电阻的一端连接,所述第四晶体管的集电极与电源负极连接;所述第五电阻的另一端与所述第一推挽电路连接。
6.如权利要求1所述的高频直驱式正弦波逆变器,其特征在于,所述第二图腾电路包括第五晶体管、第六晶体管、第六电阻、第七晶体管、第八晶体管和第七电阻;
所述第五晶体管的基极分别与所述第一芯片的第十三引脚以及所述第六晶体管的基极连接;所述第五晶体管的集电极分别与所述第七晶体管的集电极以及电源正极连接,所述第五晶体管的发射极分别与所述第六晶体管的发射极以及所述第六电阻的一端连接,所述第六晶体管的基极与所述第一芯片的第十三引脚连接;所述第六电阻的另一端与所述第二推挽电路连接;
所述第七晶体管的基极分别与所述第一芯片的第十二引脚以及所述第八晶体管的基极连接;所述第七晶体管的集电极与电源正极连接;所述第七晶体管的发射极分别与所述第八晶体管的发射极以及所述第七电阻的一端连接;所述第八晶体管的基极与所述第一芯片的第十二引脚连接;所述第八晶体管的集电极与电源负极连接;所述第七电阻的另一端与所述第二推挽电路连接。
7.如权利要求1所述的高频直驱式正弦波逆变器,其特征在于,所述第一推挽电路包括第一MOS管、第二MOS管和第一变压器的初级线圈;
所述第一MOS管的栅极与所述第一图腾电路连接,所述第一MOS的漏极与所述第一变压器的初级线圈连接;所述第一MOS管的源极分别与电源负极连接;
所述第二MOS管的源极与所述第一图腾电路连接,所述第二MOS管的漏极与所述第一变压器的初级线圈连接;所述第一MOS管的源极与所电源负极连接。
8.如权利要求1所述的高频直驱式正弦波逆变器,其特征在于,所述第二推挽电路包括第三MOS管、第四MOS管和第二变压器的初级线圈;
所述第三MOS管的栅极与所述第二图腾电路连接,所述第三MOS管的漏极与所述第二变压器的初级线圈连接,所述第三MOS管的源极与电源负极连接;
所述第四MOS管的栅极与所述第二图腾电路连接,所述第四MOS管的漏极与所述第二变压器的初级线圈连接,所述第四MOS管的源极与电源负极连接。
9.如权利要求1所述的高频直驱式正弦波逆变器,其特征在于,所述输出电路包括第一变压器的同步线圈、第一变压器的电压输出线圈、第二变压器的同步线圈、第二变压器的电压输出线圈、第一整流器、第二整流器、第三整流器、第四整流器、第三芯片、第四芯片、第五MOS管和第六MOS管;
所述第一整流器的交流输入端与所述第一变压器的同步线圈连接;所述第一整流器的正极与所述第五MOS管的栅极连接;所述第一整流器的负极分别与所述第五MOS管的源极以及所述第六MOS管的漏极连接;
所述第二整流器的交流输入端与所述第一变压器的电压输出线圈连接;所述第二整流器的正极与所述第五MOS管的漏极连接;
所述第四芯片的第三引脚与所述波形发生电路连接,所述第四芯片的第二引脚与所述第二整流器的负极连接;
所述第三整流器的交流输入端与所述第二变压器的同步线圈连接;所述第二整流器的正极与所述第六MOS管的栅极连接;所述第三整流器的负极分别与所述第六MOS管的源极以及所述第四整流器的负极连接;
所述第四整流器的交流输入端与所述第二变压器的电压输出线圈连接;所述第四整流器的负极分别与所述第三芯片的第二引脚以及所述第六MOS管的源极连接;所述第四整流器的正极与所述第二整流器的负极连接;
所述第三芯片的第三引脚与所述波形发生电路连接。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105871224A (zh) * 2016-06-07 2016-08-17 深圳市智水小荷技术有限公司 超声波电源电路及超声波清洗设备
CN205701677U (zh) * 2016-02-18 2016-11-23 深圳市智水小荷技术有限公司 复合频率超声波清洗装置
CN110880858A (zh) * 2018-09-05 2020-03-13 深圳市英合科技有限公司 开关电源的驱动电路、半桥拓扑开关电源及电子设备

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205701677U (zh) * 2016-02-18 2016-11-23 深圳市智水小荷技术有限公司 复合频率超声波清洗装置
CN105871224A (zh) * 2016-06-07 2016-08-17 深圳市智水小荷技术有限公司 超声波电源电路及超声波清洗设备
CN110880858A (zh) * 2018-09-05 2020-03-13 深圳市英合科技有限公司 开关电源的驱动电路、半桥拓扑开关电源及电子设备

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