CN204031001U - 一种逆变电源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型一种逆变电源,包括连接直流输入的反接保护电路,以及依次连接在反接保护电路输出端的推挽升压电路、高压整流电路和全桥逆变电路;全桥逆变电路的输出端连接交流输出;推挽升压电路和全桥逆变电路上分别连接有推挽控制电路和逆变控制电路;推挽控制电路和逆变控制电路分别连接在反接保护电路的供电端;反接保护电路包括连接在直流输入的正极和负极之间的防反MOSFET管;防反MOSFET管的栅极分别连接直流正极和反接保护电路的供电端,漏极连接直流负极,源极接地设置。采用独立设置的防反MOSFET管进行保护控制;利用推挽升压电路进行直流电低压升高压,再通过全桥逆变电路变换成交流电供用户使用,成本低廉,安全可靠。

Description

一种逆变电源
技术领域
[0001 ] 本实用新型涉及一种供电装置,具体为一种逆变电源。
背景技术
[0002] 逆变器(Power Inverter)又称为电源转换器,是一种能够将DC12V直流电转换为和市电相同的AC220V交流电,供一般电器使用,是一种方便的车用以及其它形式供电的电源转换器。电源逆变器在国外市场受到普遍欢迎。在国外因汽车的普及率较高,外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。随着我国经济的发展与进步,城乡居民生活水平的大幅度提高,家庭的车辆保有量越来越大,截止2012年每百户家庭私人汽车拥有量超过了 20辆,面对如此庞大的汽车客户群体,我国的逆变器市场也变得极为的广阔。
[0003] 现有技术中的逆变器,一部分多采用单片机进行控制,相对比较复杂,成本也比较高,在成本竞争压力比较大的今天,无法大规模的快速推广。另一部分虽然采用的低成本的电源控制芯片进行控制,但是工艺粗糙,结构不够合理,温度过高,保护功能不够周全,在应用过程中极易引起火灾等安全事故问题的发生。
实用新型内容
[0004] 针对现有技术中存在的问题,本实用新型提供结构简单,成本低廉,安全可靠的逆变电源。
[0005] 本实用新型是通过以下技术方案来实现:
[0006] 一种逆变电源,包括连接直流输入的反接保护电路,以及依次连接在反接保护电路输出端的推挽升压电路、高压整流电路和全桥逆变电路;全桥逆变电路的输出端连接交流输出;所述的推挽升压电路和全桥逆变电路上分别连接有推挽控制电路和逆变控制电路;推挽控制电路和逆变控制电路分别连接在反接保护电路的供电端;反接保护电路包括连接在直流输入的正极和负极之间的防反MOSFET管;防反MOSFET管的栅极分别连接直流正极和反接保护电路的供电端,漏极连接直流负极,源极接地设置。
[0007] 优选的,直流正极经保险丝与防反MOSFET管的栅极连接;在防反MOSFET管的栅极和源极两端分别并联第一电容和用于指示电路工作状态的发光二极管;发光二极管的阴极与防反MOSFET管的源极连接。
[0008] 进一步,推挽控制电路包括第一 PWM电源控制芯片TL494,所述的推挽升压电路包括第一三极管、第二三极管、第一 MOSFET管、第二 MOSFET管和变压器;PWM电源控制芯片TL494的第9管脚和第10管脚分别连接第一三极管和第二三极管的基极;第一三极管和第二三极管的集电极分别连接到第一 MOSFET管和第二 MOSFET管的栅极;第一 MOSFET管和第二 MOSFET管的源极分别连接变压器的输入侧两端;变压器的输出侧两端连接高压整流电路的输入端;第一三极管和第二三极管的发射极,以及第一MOSFET管的第二MOSFET管源极分别接地设置。
[0009] 再进一步,逆变控制电路包括第二 PWM电源控制芯片TL494,所述的全桥逆变电路包括第三三极管、第四三极管、第三MOSFET管、第四MOSFET管、第五MOSFET管、第六MOSFET管和第二电容;第二 PWM电源控制芯片TL494的第8管脚和第11管脚分别连接第三三极管和第四三极管的基极,以及第五MOSFET管和第六MOSFET管的栅极;第三三极管和第四三极管的集电极接地,发射极分别连接第三MOSFET管和第四MOSFET管的栅极;第三MOSFET管和第四MOSFET管的漏极相连并与高压整流电路的输出端连接;第五MOSFET管和第六MOSFET管的源极相连;第二电容的一端分别连接第三MOSFET管的源极和第五MOSFET管的栅极,另一端连接第四MOSFET管的源极和第六MOSFET管的栅极;第二电容的两端分别连接交流输出。
[0010] 与现有技术相比,本实用新型具有以下有益的技术效果:
[0011] 本实用新型通过在输入端设置的反接保护电路实现对输入直流电源的正负极的校对,采用独立设置的防反MOSFET管进行控制,不仅结构简单,而且能够对下一级的电路单元进行保护;利用设置的推挽升压电路进行低压直流电升高为高压直流电,再通过全桥逆变电路将高压直流电变换成交流电供用户使用,同时在直流转交流时先通过高压整流,从而提高了输出交流电的质量,保证了逆变品质。
[0012] 进一步的,利用保险丝的设置,在电路异常时进行保护;利用发光二极管的设置能够指示电路是否正常工作。
[0013] 进一步的,利用包括第一 PWM电源控制芯片以及受其控制的功率器件共同构成一个推挽的升压电路,将变压器上12V的直流电变成280V左右的高压输出;利用第一 PWM电源控制芯片TL494与功率器件的连接,从而驱动MOSFET管工作,达到整个推挽升压电路升压的目的。使用的控制芯片不仅成本低廉,而且包含了对功率器件控制所需的全部功能,满足控制要求;使用的功率器件精简,结构简单,使用方便。
[0014] 进一步的,利用包括第二 PWM电源控制芯片TL494以及受其控制的功率器件共同构成一个全桥逆变电路,利用第二 PWM电源控制芯片TL494通过电阻及三极管连接到MOSFET管,从而控制对应的四个MOSFET管交替导通及截止,从而最终在第二电容两端产生我们需要的220V的交流电,给我们的用电设备供电。使用的控制芯片不仅成本低廉,而且包含了对功率器件控制所需的全部功能,满足控制要求;使用的功率器件精简,结构简单,使用方便,适用范围广。
附图说明
[0015] 图1为本实用新型实例中所述的电路结构框图;其中:反接保护电路1,推挽升压电路2,高压整流电路3,全桥逆变电路4,推挽控制电路5,逆变控制电路6。
[0016] 图2为本实用新型实例中所述的电路图。
[0017] 图3为本实用新型实例中所述反接保护电路的电路图。
[0018] 图4为本实用新型实例中所述推挽控制电路和推挽升压电路的电路图。
[0019] 图5为本实用新型实例中所述全桥逆变电路和逆变控制电路的电路图。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
[0021] 本实用新型一种逆变电源,如图1所示,包括连接直流输入的反接保护电路1,以及依次连接在反接保护电路I输出端的推挽升压电路2、高压整流电路3和全桥逆变电路4 ;全桥逆变电路4的输出端连接交流输出;所述的推挽升压电路2和全桥逆变电路4上分别连接有推挽控制电路5和逆变控制电路6 ;推挽控制电路5和逆变控制电路6分别连接在反接保护电路I的供电端;其中,如图2和图3所示,反接保护电路I包括连接在直流输入的正极和负极之间的防反MOSFET管Ql I ;防反MOSFET管Ql I的栅极分别连接直流正极和反接保护电路I的供电端,漏极连接直流负极,也就是逆变器的输入地线,源极接地设置。本优选实施例中,如图2和图2所示,直流正极经保险丝Fl与防反MOSFET管Ql I的栅极连接;在防反MOSFET管Qll的栅极和源极两端分别并联第一电容ECl和用于指示电路工作状态的发光二极管D12 ;发光二极管D12的阴极与防反MOSFET管Qll的源极连接。
[0022] 如图1和图4所示,推挽控制电路5包括第一 PWM电源控制芯片TL494U1,所述的推挽升压电路2包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一 MOSFET管Q5、第二 MOSFET管Q6和变压器Tl ;PWM电源控制芯片TL494U1的第9管脚和第10管脚分别连接第一三极管Ql和第二三极管Q2的基极;第一三极管Ql和第二三极管Q2的集电极分别连接到第一 MOSFET管Q5和第二 MOSFET管Q6的栅极;第一 MOSFET管Q5和第二 MOSFET管Q6的源极分别连接变压器Tl的输入侧两端;变压器Tl的输出侧两端连接高压整流电路的输入端;第一三极管Ql和第二三极管Q2的发射极,以及第一 MOSFET管Q5的第二 MOSFET管Q6源极分别接地设置。
[0023] 如图1和图5所示,逆变控制电路6包括第二 PWM电源控制芯片TL494U2,所述的全桥逆变电路4包括第三三极管Q3、第四三极管Q4、第三MOSFET管Q7、第四MOSFET管Q8、第五MOSFET管Q9、第六MOSFET管QlO和第二电容ClO ;第二 PWM电源控制芯片TL494U2的第8管脚和第11管脚分别连接第三三极管Q3和第四三极管Q4的基极,以及第五MOSFET管Q9和第六MOSFET管QlO的栅极;第三三极管Q3和第四三极管Q4的集电极接地,发射极分别连接第三MOSFET管Q7和第四MOSFET管Q8的栅极;第三MOSFET管Q7和第四MOSFET管Q8的漏极相连并与高压整流电路的输出端连接;第五MOSFET管Q9和第六MOSFET管QlO的源极相连;第二电容ClO的一端分别连接第三MOSFET管Q7的源极和第五MOSFET管Q9的栅极,另一端连接第四MOSFET管Q8的源极和第六MOSFET管QlO的栅极;第二电容ClO的两端分别连接交流输出。
[0024] 在使用时,本实用新型当输入端接上12V直流供电电源后,电流经过防反MOSFET管组成的正负极防反接保护传递到下一级,如果正负极接反,那么电路不工作,如果正负极接法正确,那么电流经过反接保护电路后流到推挽升压电路,推挽升压电路2受控于推挽控制电路5,通过推挽升压电路2将12V电压升高,然后经过高压整流电路变成280V左右的高压直流电。280V的高压直流电经过全桥逆变电路4变换成220V的交流,供我们的设备使用,全桥逆变电路4受控于逆变控制电路6的控制。在整个电源变换的过程中,我们还能够通过第一 PWM电源控制芯片TL494 Ul对12V的电压进行监控,如果输入电压过高或过低,输出关断,防止电瓶过放的现象发生。同时通过第一保护电阻R29、第二保护电阻R30及第二 PWM电源控制芯片TL494 U2对输出的电压我们也进行监控,当输出电压过高时,电路关断输出,防止电压过高造成设备的损坏。
[0025] 本实用新型所述的逆变电源应用极为广泛,如连接到汽车点烟器上就可输出220V的交流电供我们的手机及笔记本等移动设备使用;可以用在太阳能及风力等发电设备的离网式发电系统中;可以用在我们外出的移动照明上等等。

Claims (4)

1.一种逆变电源,其特征在于,包括连接直流输入的反接保护电路(I),以及依次连接在反接保护电路⑴输出端的推挽升压电路(2)、高压整流电路(3)和全桥逆变电路⑷;全桥逆变电路(4)的输出端连接交流输出;所述的推挽升压电路(2)和全桥逆变电路(4)上分别连接有推挽控制电路(5)和逆变控制电路(6);推挽控制电路(5)和逆变控制电路(6)分别连接在反接保护电路(I)的供电端; 所述的反接保护电路(I)包括连接在直流输入的正极和负极之间的防反MOSFET管(Qll);防反MOSFET管(Qll)的栅极分别连接直流正极和反接保护电路⑴的供电端,漏极连接直流负极,源极接地设置。
2.根据权利要求1所述的一种逆变电源,其特征在于,所述的直流正极经保险丝(Fl)与防反MOSFET管(Qll)的栅极连接;在防反MOSFET管(Qll)的栅极和源极两端分别并联第一电容(ECl)和用于指示电路工作状态的发光二极管(D12);发光二极管(D12)的阴极与防反MOSFET管(Qll)的源极连接。
3.根据权利要求2所述的一种逆变电源,其特征在于,所述的推挽控制电路(5)包括第一 PWM电源控制芯片TL494(Ul),所述的推挽升压电路(2)包括第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)、第一 MOSFET管(Q5)、第二 MOSFET管(Q6)和变压器(Tl) ;PWM电源控制芯片TL494(U1)的第9管脚和第10管脚分别连接第一三极管(Ql)和第二三极管(Q2)的基极;第一三极管(Ql)和第二三极管(Q2)的集电极分别连接到第一 MOSFET管(Q5)和第二MOSFET管(Q6)的栅极;第一 MOSFET管(Q5)和第二 MOSFET管(Q6)的源极分别连接变压器(Tl)的输入侧两端;变压器(Tl)的输出侧两端连接高压整流电路的输入端;第一三极管(Ql)和第二三极管(Q2)的发射极,以及第一 MOSFET管(Q5)的第二 MOSFET管(Q6)源极分别接地设置。
4.根据权利要求3所述的一种逆变电源,其特征在于,所述的逆变控制电路(6)包括第二 PWM电源控制芯片TL494(U2),所述的全桥逆变电路(4)包括第三三极管(Q3)、第四三极管(Q4)、第三 MOSFET 管(Q7)、第四 MOSFET 管(Q8)、第五 MOSFET 管(Q9)、第六 MOSFET 管(QlO)和第二电容(ClO);第二 PWM电源控制芯片TL494(U2)的第8管脚和第11管脚分别连接第三三极管(Q3)和第四三极管(Q4)的基极,以及第五MOSFET管(Q9)和第六MOSFET管(QlO)的栅极;第三三极管(Q3)和第四三极管(Q4)的集电极接地,发射极分别连接第三MOSFET管(Q7)和第四MOSFET管(Q8)的栅极;第三MOSFET管(Q7)和第四MOSFET管(Q8)的漏极相连并与高压整流电路的输出端连接;第五MOSFET管(Q9)和第六MOSFET管(QlO)的源极相连;第二电容(ClO)的一端分别连接第三MOSFET管(Q7)的源极和第五MOSFET管(Q9)的栅极,另一端连接第四MOSFET管(Q8)的源极和第六MOSFET管(QlO)的栅极;第二电容(ClO)的两端分别连接交流输出。
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