CN203466748U - 一种车载逆变电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种车载逆变电源，包括输入滤波器、直流升压电路、整流电路逆变电路、输出滤波电路，还包括电压检测电路和电流检测电路，SPWM控制器，与所述电压检测电路和所述电流检测电路的输出端连接，其输出端口通过驱动电路连接到所述逆变电路，所述微处理器SPWM控制电路处理电压值和电流值并输出纯正弦波控制信号；电压反馈电路，与所述电压检测电路连接；PWM控制电路，与所述电压反馈电路的输出端连接，并与直流升压电路连接，控制所述直流升压电路。提供一种采用纯正弦波控制的额定转化效率高于92%，输出稳定，而且提供过压、欠压、过温、过载和短路保护的纯正弦波车载逆变电源。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种逆变电源，具体是一种车载逆变电源。
背景技术
车载逆变器（电源转换器、Power Inverter）是一种能够将 12V直流电转换为和市电相同的 220V交流电的转换设备，供一般电器使用，是一种方便的车用电源转换器。中国进入WTO 后，国内市场私人交通工具越来越多，因此，车载逆变器电源作为在移动中使用的直流变交流的转换器，给生活带来很多的方便，是一种常备的车用汽车电子装具用品。通过点烟器输出的车载逆变器可以是 20W 、40W 、80W 、120W 直到150W 功率规格的。再大一些功率逆变电源要通过连接线接到电瓶上。把家用电器连接到电源转换器的输出端就能在汽车内使用各种电器像在家里使用一样方便。可使用的电器有：手机、笔记本电脑、数码摄像机、照相机、照明灯、电动剃须刀等等。
现有技术中车载电源逆变器按输出波形主要分两类，一类是纯正弦波车载电源逆变器，另一类是方波(或：改良正弦波、修正正弦波、模拟正弦波等等)车载电源逆变器。
纯正弦波电源逆变器因为不存在电网中的电磁污染，输出的是比日常使用电网更好的正弦波交流电。纯正弦波一般采用SPWM实现，SPWM即用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等，通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。
方波(修正正弦波)电源逆变器输出的则是质量较差的方波交流电，其正向最大值到负向最大值几乎在同时产生，对负载和电源逆变器本身造成剧烈的不稳定影响，使输出电压不稳定，导致可能存在误差，转化效率低，并且缺乏过压过流保护。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中采用方波或者修正正弦波导致输出电压不稳定，可能存在误差，转化效率低，并且缺乏过压过流保护的问题；从而提供一种采用纯正弦波控制的转化效率高于92%，输出稳定，而且提供过压过流保护的纯正弦的波车载逆变电源。
为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种车载逆变电源，包括：
输入滤波器，输入直流电源，其输入端为所述车载逆变器的输入端；
直流升压电路，与所述输入滤波器的输出端连接，对直流输入进行升压；
整流电路，与所述直流升压电路的输出端连接，对输出的直流进行整流；
逆变电路，与所述整流电路的输出端连接，将所述整流电路输出的直流进行逆变；
输出滤波电路，与所述逆变电路的输出端连接，对其输出的交流进行滤波后输出，该输出端作为所述车载逆变电源的输出端；
还包括电压检测电路和电流检测电路，分别连接在所述整流电路和所述逆变电路之间，用于检测电压和电流；
SPWM控制器，其电压输入端口和电流输入端口分别与所述电压检测电路和所述电流检测电路连接，其输出端口通过驱动电路连接到所述逆变电路；
还包括电压反馈电路，与所述电压检测电路连接；
PWM控制电路，与所述电压反馈电路的输出端连接，并与所述直流升压电路连接，控制所述直流升压电路。
还包括过载和短路保护电路，其与所述电压检测电路的输出端和所述电流检测电路的输出端分别连接。
还包括依次连接的电池过压保护电路、电池欠压保护电路和过温保护电路，所述过温保护电路与所述过载和短路保护电路连接，所述电池过压保护电路与PWM控制电路连接。
还包括辅助电源，为检测电路、SPWM控制器提供工作电源。
所述SPWM控制器采用单片机。
所述电压检测电路与所述电压反馈电路之间还连接有光电隔离电路，所述过载和短路保护电路与所述过温保护电路之间也连接有光电隔离电路。
所述车载逆变电源的输出端的额定输出功率为150W。
所述直流升压电路的输出电压为350V。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
（1）本实用新型所述的车载逆变电源，包括电压检测电路和电流检测电路，分别连接在所述整流电路和所述逆变电路之间，用于检测电压和电流；还包括SPWM控制器，其电压输入端口和电流输入端口分别与所述电压检测电路和所述电流检测电路连接，其输出端口通过驱动电路连接到所述逆变电路；解决了现有技术中采用方波或者修正正弦波导致输出电压不稳定，可能存在误差，转化效率低；从而提供一种采用纯正弦波控制的转化效率高于92%，输出稳定的纯正弦的波车载逆变电源。
（2）本实用新型所述的车载逆变电源，还包括电压反馈电路，与所述电压检测电路连接；PWM控制电路，与所述电压反馈电路的输出端连接，并与所述直流升压电路连接，控制所述直流升压电路；解决了现有技术中直流升压电路输出不稳定，存在误差的问题，采用PWM控制电路使所述直流升压电路输出更稳定，误差更小。
（3）本实用新型所述的车载逆变电源，包括过载和短路保护电路，还包括依次连接的电池过压保护电路、电池欠压保护电路和过温保护电路，使本实用新型在使用时具有更高的安全性，在可以各种过压、过载和过温的情况下提供及时保护，确保使用者的安全。
（4）本实用新型所述的车载逆变电源，能够带动任何种类的负载，包含额定负载内的容性、感性、阻性等负载，并且可带150W阻性负载长时间工作不会过热保护，大大提高产品使用的舒适性。
（5）本实用新型所述的车载逆变电源，所述电压检测电路与所述电压反馈电路之间还连接有光电隔离电路，所述过载和短路保护电路与所述过温保护电路之间也连接有光电隔离电路，使所述光电隔离电路两侧电路实现电气隔离，即高压和低压是完全电气隔离的，保证系统安全。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中，
图1是本实用新型所述车载逆变电源的结构框图；
图2是本实用新型所述车载逆变电源的结构示意图；
图3是本实用新型所述车载逆变电源的输出波形图；
图4是本实用新型所述车载逆变电源的SPWM工作原理图。
具体实施方式
下面提供本实用新型所述的车载逆变电源的具体实施方式。
实施例1
本实用新型所述的车载逆变电源的结构如图1所示，其包括：
输入滤波器，输入12V直流电源，其输入端为所述车载逆变器的输入端；
直流升压电路，与所述输入滤波器的输出端连接，对直流输入进行升压，所述直流升压电路优选的采用推挽逆变电路，如图2所示，所述推挽逆变电路中包括高频变压器，所述高频变压器将所述直流升压电路与逆变电路隔离，有利于提高系统的安全性；
整流电路，与所述直流升压电路的输出端连接，对输出的直流进行整流；
逆变电路，与所述整流电路的输出端连接，将所述整流电路输出的直流进行逆变，所述逆变电路优选的采用全桥变换电路，如图2所示；
输出滤波电路，与所述逆变电路的输出端连接，对其输出的交流进行滤波后输出，该输出端作为所述车载逆变电源的输出端；
电压检测电路和电流检测电路，分别连接在所述整流电路和所述逆变电路之间，用于检测电压和电流；
SPWM控制器，其电压输入端口和电流输入端口分别与所述电压检测电路和所述电流检测电路连接，其输出端口通过驱动电路连接到所述逆变电路。
实施例2
在实施例1所述的车载逆变电源的基础上，如图1所示，还包括电压反馈电路，与所述电压检测电路连接。
PWM控制电路，与所述电压反馈电路的输出端连接，并与所述直流升压电路连接，接收所述电压反馈电路反馈的直流升压电路的输出电压，并控制所述直流升压电路，控制Q1及Q2轮流导通，在变压器原边形成高频的交流电压，经过变压器升压、整流和滤波在电容C1上得到稳定的350V直流电压。
实施例3
在以上实施例所述的车载逆变电源的基础上，如图2所示，还包括过载和短路保护电路， 其与所述电压检测电路的输出端和所述电流检测电路的输出端分别连接。
还包括依次连接的电池过压保护电路、电池欠压保护电路和过温保护电路，所述过温保护电路与所述过载和短路保护电路连接，所述电池过压保护电路与PWM控制电路连接。
还包括辅助电源，与所述直流升压电路连接，为检测电路、SPWM控制器提供工作电源。
所述SPWM控制器采用PIC系列的一款单片机，内置A/D转换、PWM的8位闪存单片机，如图4所示，所述SPWM的工作原理如下：把一个正弦半波分作N等分，然后把每一等分的正弦曲线和横轴所包围的面积都用一个与此面积相等的等高矩形脉冲来代替，矩形脉冲的中点与正弦波每一等分的中点重合。
由Q4-Q7组成的逆变电路采用正弦脉宽调制，如图3所示的正弦波，逆变输出电压经过电感L、电容C2滤波后，最终在负载上得到220V、50 Hz的正弦波交流电，所述车载逆变电源的输出端的输出功率为150W。
所述电压检测电路与所述电压反馈电路之间还连接有光电隔离电路，所述过载和短路保护电路与所述过温保护电路之间也连接有光电隔离电路，使所述光电隔离电路两侧电路实现电气隔离，即高压和低压是完全电气隔离的，保证系统安全。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种车载逆变电源，包括：
输入滤波器，输入直流电源，其输入端为所述车载逆变器的输入端；
直流升压电路，与所述输入滤波器的输出端连接，对直流输入进行升压；
整流电路，与所述直流升压电路的输出端连接，对输出的直流进行整流；
逆变电路，与所述整流电路的输出端连接，将所述整流电路输出的直流进行逆变；
输出滤波电路，与所述逆变电路的输出端连接，对其输出的交流进行滤波后输出，该输出端作为所述车载逆变电源的输出端；
其特征在于，
还包括电压检测电路和电流检测电路，分别连接在所述整流电路和所述逆变电路之间，用于检测电压和电流；
SPWM控制器，其电压输入端口和电流输入端口分别与所述电压检测电路和所述电流检测电路连接，其输出端口通过驱动电路连接到所述逆变电路。
2.根据权利要求1所述的车载逆变电源，其特征在于，
还包括电压反馈电路，与所述电压检测电路连接；
PWM控制电路，与所述电压反馈电路的输出端连接，并与所述直流升压电路连接，控制所述直流升压电路。
3.根据权利要求2所述的车载逆变电源，其特征在于，还包括过载和短路保护电路，其与所述电压检测电路的输出端和所述电流检测电路的输出端分别连接。
4.根据权利要求3所述的车载逆变电源，其特征在于，还包括依次连接的电池过压保护电路、电池欠压保护电路和过温保护电路，所述过温保护电路与所述过载和短路保护电路连接，所述电池过压保护电路与PWM控制电路连接。
5.根据权利要求4所述的车载逆变电源，其特征在于，还包括辅助电源，为检测电路、SPWM控制器提供工作电源。
6.根据权利要求5所述的车载逆变电源，其特征在于，所述SPWM控制器采用单片机。
7.根据权利要求1-6任一项所述的车载逆变电源，其特征在于，所述电压检测电路与所述电压反馈电路之间还连接有光电隔离电路，所述过载和短路保护电路与所述过温保护电路之间也连接有光电隔离电路。
8.根据权利要求1-6任一项所述的车载逆变电源，其特征在于，所述车载逆变电源的输出端的额定输出功率为150W。
9.根据权利要求1-6任一项所述的车载逆变电源，其特征在于，所述直流升压电路的输出电压为350V。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN105099239A (zh) * | 2014-05-06 | 2015-11-25 | 上海汽车集团股份有限公司 | 逆变器、汽车供电设备及汽车装置 |
| CN105438093A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-03-30 | 苍南县新源电子科技有限公司 | 一种基于can总线的电动汽车智能逆变器 |
| CN110967579A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-04-07 | 国网浙江省电力有限公司衢州供电公司 | 一种无负荷计量回路自动检测设备的测试源 |
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2013
- 2013-10-17 CN CN201320640881.4U patent/CN203466748U/zh not_active Expired - Lifetime
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