CN201797451U - 一种逆变变换器 - Google Patents
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Abstract
一种逆变变换器，包括依次相连接的控制单元和驱动单元，驱动单元分别与六个驱动电路相连接，该六个驱动电路两两形成一组，每一组分别与个半桥相连接，控制单元采用SG1525控制芯片。本实用新型逆变变换器不需要变压器，减少了绝缘栅双极型晶体管的数量，实现了三相逆变输出380/220V交流电压，且体积小、质量轻、成本低，能为感性负载及精密仪器供电。
Description
技术领域
本实用新型属于变换器应用技术领域，涉及一种逆变变换器。
背景技术
目前使用的全桥加变压器逆变输出，可实现直流隔离，一旦变换器损坏，即无直流电压输出。但其效率低，使用功率元件多，三相需6块绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和三个变压器，成本高，体积大，质量重。全桥加变压器逆变输出采用的方波和模拟正弦波有很多局限性，特别是不能为感性和容性负载以及精密仪器等供电，否则会导致用电器严重发热，仪器测量不准，甚至使用电器损坏。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种体积小、质量轻、成本低的逆变变换器，能为感性负载及精密仪器供电。
本实用新型所采用的技术方案是，一种逆变变换器，包括依次相连接的控制单元1和驱动单元2，驱动单元2分别与六个驱动电路相连接，该六个驱动电路两两形成一组，每一组分别与一个半桥相连接，控制单元1采用SG1525控制芯片。
驱动单元2采用TC4427驱动芯片。
六个驱动电路均采用EXB841驱动电路。
本实用新型逆变变换器采用三块绝缘栅双极型晶体管(IGBT)半桥，无需变压器，实现了三相逆变输出380/220V交流电压；采用半桥变换器和LC滤波，逆变转换效率高，可以达到95％以上。采用三相四线制拓扑结构，能输出380V和220V的交流电。正弦波脉宽调制(SPWM)，克服了方波和模拟正弦波器的不足，输出质量高的正弦信号，可带感性负载。
附图说明
图1是本实用新型逆变变换器的结构示意图。
图2是本实用新型逆变变换器中三个半桥的结构示意图。
图中，1.控制单元，2.驱动单元，3.第一驱动电路，4.第二驱动电路，5.第三驱动电路，6.第四驱动电路，7.第五驱动电路，8.第六驱动电路，9.第一半桥，10.第二半桥，11.第三半桥，12.第一绝缘栅双极型晶体管，13.第二绝缘栅双极型晶体管，14.第三绝缘栅双极型晶体管，15.第四绝缘栅双极型晶体管，16.第五绝缘栅双极型晶体管，17.第六绝缘栅双极型晶体管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，本实用新型逆变变换器的结构，包括依次相连接的控制单元1和驱动单元2，驱动单元2分别与第一驱动电路3、第二驱动电路4、第三驱动电路5、第四驱动电路6、第五驱动电路7和第六驱动电路8相连接，第一驱动电路3和第二驱动电路4分别与第一半桥9相连接，第三驱动电路5和第四驱动电路6分别与第二半桥10相连接，第五驱动电路11和第六驱动电路12分别与第三半桥11相连接。
控制单元1采用SG1525控制芯片。驱动单元2采用TC4427驱动芯片。第一驱动电路3、第二驱动电路4、第三驱动电路5、第四驱动电路6、第五驱动电路7和第六驱动电路8均采用EXB841驱动电路。
本实用新型逆变变换器中三个半桥的结构，如图2所示，包括第一绝缘栅双极型晶体管12，第一绝缘栅双极型晶体管12的栅极与第一驱动电路3相连接，第一绝缘栅双极型晶体管12的发射极分别与第一驱动电路3、电感L1的一端、电容C1的一端和第二绝缘栅双极型晶体管13的集电极相连接，电容C1的另一端分别与电阻R1的一端和二极管D1的负极相连接，第一绝缘栅双极型晶体管12的集电极分别与电阻R1的另一端、二极管D1的正极和电容C7的一端相连接。
第二绝缘栅双极型晶体管13的栅极与第二驱动电路4相连接，第二绝缘栅双极型晶体管13的发射极分别与第二驱动电路4、电容C2的一端、电容C7的另一端、第四绝缘栅双极型晶体管15的发射极、电容4的一端、电容C8的一端、第六绝缘栅双极型晶体管17的发射极、电容C6的一端和电容C9的一端相连接，电容2的另一端分别与二极管D2的正极和电阻R2的一端相连接，二极管D2的负极与电阻R2的另一端分别与第二绝缘栅双极型晶体管13的集电极和第一绝缘栅双极型晶体管12的发射极相连接。
第一绝缘栅双极型晶体管12的集电极与第三绝缘栅双极型晶体管14的集电极和第五绝缘栅双极型晶体管16的集电极相连接，第三绝缘栅双极型晶体管14的栅极与第三驱动电路5相连接，第三绝缘栅双极型晶体管14的发射极分别与第三驱动电路5、电容C3的一端、电感L2的一端和第四绝缘栅双极型晶体管15的集电极相连接，电容C3的另一端分别与二极管D3的负极和电阻R3的一端相连接，第三绝缘栅双极型晶体管14的集电极分别与二极管D3的正极、电阻R3的另一端和电容C8的一端相连接。
第四绝缘栅双极型晶体管15的栅极与第四驱动电路6相连接，第四绝缘栅双极型晶体管15的发射极分别与第四驱动电路6、电容C4的一端、电容C8的另一端相连接，电容C4的另一端分别与二极管D4的负极和电阻R4的一端相连接，二极管D4的正极和电阻R4的另一端分别与第四绝缘栅双极型晶体管15的集电极和第三绝缘栅双极型晶体管14的发射极相连接。
第五绝缘栅双极型晶体管16的栅极与第五驱动电路7相连接，第五绝缘栅双极型晶体管16的发射极分别与第五驱动电路7、电容C5的一端、电感L3的一端和第六绝缘栅双极型晶体管17的集电极相连接，电容C5的另一端分别与二极管D5的负极、电阻R5的一端相连接，二极管D5的正极、电阻R5的另一端、电容C9的另一端分别与第五绝缘栅双极型晶体管16的集电极和第三绝缘栅双极型晶体管14的集电极相连接。
第六绝缘栅双极型晶体管17的栅极与第六驱动电路8相连接，第六绝缘栅双极型晶体管17的发射极分别与第六驱动电路8、电容C6的一端和电容C9的一端相连接，电容C6的另一端分别与二极管D6的负极和电阻R6的一端相连接，二极管D6的正极和电阻R6的另一端分别与第六绝缘栅双极型晶体管17的集电极、第五绝缘栅双极型晶体管16发射极和电感3的一端相连接。
电感L1的另一端分别与熔断器FR和电容C10的一端相连接；电感L2的另一端分别与熔断器FY和电容C11的一端相连接；电感L3的，另一端分别与熔断器FB和电容C12的一端相连接。电容C10的另一端、电容C11的另一端和电容C12的另一端相连接。
第一绝缘栅双极型晶体管12和第二绝缘栅双极型晶体管13组成第一半桥9；第三绝缘栅双极型晶体管14和第四绝缘栅双极型晶体管15组成第二半桥10；第五绝缘栅双极型晶体管16和第六绝缘栅双极型晶体管17组成第三半桥11。
本逆变变换器采用三个半桥和相应的吸收电容组成逆变回路，三个半桥需要六路互相隔离的驱动电路，每个半桥有两组驱动端子，每一组驱动端子都连接在对应的驱动电路的驱动端子上，每个半桥有两路相互正交的驱动信号，两路信号必需要有一定的死区时间，任何瞬间的直通状态会导致绝缘栅双极型晶体管(IGBT)过流损坏。用三相信号发生器(SA4828)生成六路正弦波脉宽调制(SPWM)信号，送给驱动隔离芯片(EXB841)，经过隔离处理后送给IGBT的驱动端子。保证了相位准确、抗干扰能力强，隔离性能好。三相可独立调整，使输出的电压达到平衡。当IGBT电流超过允许值时，送给控制板一个过流信号，单片机会送出来关断信号，三相信号发生器(SA4828)禁止输出SPWM信号，电源的转换效率高，可达95％以上，成本和体积都减小。
本逆变变换器的输出完全可以和市电媲美，直流品质越高越好直流；正弦波逆变器对收音机和通讯设备以及精密设备的干扰小，噪声低，负载适应能力比较强，可带感性负载。
Claims (4)
1.一种逆变变换器，其特征在于，包括依次相连接的控制单元(1)和驱动单元(2)，驱动单元(2)分别与六个驱动电路相连接，该六个驱动电路两两形成一组，每一组分别与一个半桥相连接，控制单元(1)采用SG1525控制芯片。
2.根据权利要求1所述的逆变变换器，其特征在于，所述的驱动单元(2)采用TC4427驱动芯片。
3.根据权利要求1所述的逆变变换器，其特征在于，所述的六个驱动电路均采用EXB841驱动电路。
4.根据权利要求1所述的逆变变换器，其特征在于，所述的三个半桥包括第一绝缘栅双极型晶体管(12)，第一绝缘栅双极型晶体管(12)的栅极与第一驱动电路(3)相连接，第一绝缘栅双极型晶体管(12)的发射极分别与第一驱动电路(3)、电感L1的一端、电容C1的一端和第二绝缘栅双极型晶体管(13)的集电极相连接，电容C1的另一端分别与电阻R1的一端和二极管D1的负极相连接，第一绝缘栅双极型晶体管(12)的集电极分别与电阻R1的另一端、二极管D1的正极和电容C7的一端相连接；
第二绝缘栅双极型晶体管(13)的栅极与第二驱动电路(4)相连接，第二绝缘栅双极型晶体管(13)的发射极分别与第二驱动电路(4)、电容C2的一端、电容C7的另一端、第四绝缘栅双极型晶体管(15)的发射极、电容C4的一端、电容C8的一端、第六绝缘栅双极型晶体管(17)的发射极、电容C6的一端和电容C9的一端相连接，电容C2的另一端分别与二极管D2的正极和电阻R2的一端相连接，二极管D2的负极与电阻R2的另一端分别与第二绝缘栅双极型晶体管(13)的集电极和第一绝缘栅双极型晶体 管(12)的发射极相连接；
第一绝缘栅双极型晶体管(12)的集电极与第三绝缘栅双极型晶体管(14)的集电极和第五绝缘栅双极型晶体管(16)的集电极相连接，第三绝缘栅双极型晶体管(14)的栅极与第三驱动电路(5)相连接，第三绝缘栅双极型晶体管(14)的发射极分别与第三驱动电路(5)、电容C3的一端、电感L2的一端和第四绝缘栅双极型晶体管(15)的集电极相连接，电容C3的另一端分别与二极管D3的负极和电阻R3的一端相连接，第三绝缘栅双极型晶体管(14)的集电极分别与二极管D3的正极、电阻R3的另一端和电容C8的一端相连接；
第四绝缘栅双极型晶体管(15)的栅极与第四驱动电路(6)相连接，第四绝缘栅双极型晶体管(15)的发射极分别与第四驱动电路(6)、电容C4的一端、电容C8的另一端相连接，电容C4的另一端分别与二极管D4的负极和电阻R4的一端相连接，二极管D4的正极和电阻R4的另一端分别与第四绝缘栅双极型晶体管(15)的集电极和第三绝缘栅双极型晶体管(14)的发射极相连接；
第五绝缘栅双极型晶体管(16)的栅极与第五驱动电路(7)相连接，第五绝缘栅双极型晶体管(16)的发射极分别与第五驱动电路(7)、电容C5的一端、电感L3的一端和第六绝缘栅双极型晶体管(17)的集电极相连接，电容C5的另一端分别与二极管D5的负极、电阻R5的一端相连接，二极管D5的正极、电阻R5的另一端、电容C9的另一端分别与第五绝缘栅双极型晶体管(16)的集电极和第三绝缘栅双极型晶体管(14)的集电极相连接；
第六绝缘栅双极型晶体管(17)的栅极与第六驱动电路(8)相连接， 第六绝缘栅双极型晶体管(17)的发射极分别与第六驱动电路(8)、电容C6的一端和电容C9的一端相连接，电容C6的另一端分别与二极管D6的负极和电阻R6的一端相连接，二极管D6的正极和电阻R6的另一端分别与第六绝缘栅双极型晶体管(17)的集电极、第五绝缘栅双极型晶体管(16)发射极和电感L3的一端相连接；
电感L1的另一端分别与熔断器FR和电容C10的一端相连接；电感L2的另一端分别与熔断器FY和电容C11的一端相连接；电感L3的另一端分别与熔断器FB和电容C12的一端相连接；电容C10的另一端、电容C11的另一端和电容C12的另一端相连接。
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Cited By (1)
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| CN108482066A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-09-04 | 华北科技学院 | 一种智能化汽车室内环境监控及散热系统 |
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