CN205377701U - 一种推挽式逆变器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种推挽式逆变器，包括控制器、蓄电池、逆变电路以及与控制器相接的触摸屏，蓄电池与逆变电路之间依次接有推挽升压电路和整流滤波电路，控制器的输出端接有用于驱动保护推挽升压电路的第一隔离驱动电路和用于驱动保护逆变电路的第二隔离驱动电路，控制器的输入端接有采集逆变交流电流的信号采样电路，信号采样电路的输入端接有LC滤波器，LC滤波器的输入端与逆变电路的输出端相接；蓄电池为24V可充电蓄电池BT1，信号采样电路为精密电阻RL1，控制器为DSP微控制器TMS320F28335。本实用新型设计新颖，结构简单，具有精密快速采样电流实现蓄电池逆变功能，起到后备电源的作用，体积小，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型属于电压逆变技术领域，具体涉及一种推挽式逆变器。
背景技术
不间断电源UPS是以逆变器为主要组成部分的恒压恒频电力电子装置，具有保证电压频率稳定，改进电网质量，防止由于波形畸变、高频噪音以及瞬时停电给用户造成的危害等功能，能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备，随着信息化社会的来临，UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。其作为直接关系到计算机软硬件能否安全运行的一个重要因素，电源质量的可靠性应当成为中小企业、学校等首要考虑的问题，传统的UPS只在大、中型UPS上来用，近年来已逐渐向小型、微型UPS方面发展，其结果是UPS的智能化发展，包括控制、检测、通信。现有的微型UPS多采用全桥DC-DC变换器将直流电压变换成高频交流，再经过整流得到直流电压，存在体积大、成本高、控制复杂等问题，因此，现如今缺少一种结构简单、体积小、成本低、设计合理、响应快的推挽式逆变器，采用推挽升压电路配备蓄电池将低压直流电压转换为高压直流电压，电路结构简单，成本低廉，采用精密电阻采样电路电流参数，通过全桥逆变电路转换交流电压，输出功率大，效率高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种推挽式逆变器，其设计新颖合理，结构简单，具有精密快速采样电流实现蓄电池逆变功能，起到后备电源的作用，体积小，实用性强，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种推挽式逆变器，其特征在于：包括控制器、蓄电池、逆变电路以及与所述控制器相接的触摸屏，所述蓄电池与逆变电路之间依次接有推挽升压电路和整流滤波电路，所述控制器的输出端接有用于驱动保护推挽升压电路的第一隔离驱动电路和用于驱动保护逆变电路的第二隔离驱动电路，所述控制器的输入端接有采集逆变交流电流的信号采样电路，所述信号采样电路的输入端接有LC滤波器，所述LC滤波器的输入端与逆变电路的输出端相接；所述蓄电池为24V可充电蓄电池BT1，所述信号采样电路为精密电阻RL1，所述控制器为DSP微控制器TMS320F28335。
上述的一种推挽式逆变器，其特征在于：所述第一隔离驱动电路包括型号为TLP350的芯片U3和型号为TLP350的芯片U4，所述芯片U3的第2管脚经电阻R10与DSP微控制器TMS320F28335相接，芯片U3的第3管脚接地，芯片U3的第8管脚与15V电源相接；所述芯片U4的第2管脚经电阻R15与DSP微控制器TMS320F28335相接，芯片U4的第3管脚接地，芯片U4的第8管脚与15V电源相接。
上述的一种推挽式逆变器，其特征在于：所述推挽升压电路包括MOSFET管Q5、MOSFET管Q6和变压器T1，所述MOSFET管Q5的栅极经电阻R11与芯片U3的第6管脚相接，MOSFET管Q5的漏极分四路，第一路与二极管D3的阴极相接，第二路与二极管D4的阳极相接，第三路与电阻R9的一端相接，第四路与变压器T1的原边一端相接；二极管D3的阳极接地，二极管D4的阴极经电容C5与MOSFET管Q5的源极相接，电阻R9的另一端与二极管D4的阴极和电容C5的连接端相接；MOSFET管Q6的栅极经电阻R13与芯片U4的第6管脚相接，MOSFET管Q6的漏极分四路，第一路与二极管D7的阴极相接，第二路与二极管D8的阳极相接，第三路与电阻R14的一端相接，第四路与变压器T1的原边另一端相接；二极管D7的阳极接地，二极管D8的阴极经电容C7与MOSFET管Q6的源极相接，电阻R14的另一端与二极管D8的阴极和电容C7的连接端相接，变压器T1的原边的中心抽头经保险丝F1与24V可充电蓄电池BT1的正极相接。
上述的一种推挽式逆变器，其特征在于：所述整流滤波电路包括二极管D5、二极管D6、二极管D9、二极管D10和电容C6，所述二极管D5的阳极与二极管D9的阴极相接，二极管D6的阳极与二极管D10的阴极相接，二极管D5的阴极与二极管D6的阴极的连接端与电容C6的一端相接，二极管D9的阳极、二极管D10的阳极和电容C6的另一端均接地，二极管D5的阳极和二极管D9的阴极的连接端与变压器T1的副边一端相接，二极管D6的阳极和二极管D10的阴极的连接端与变压器T1的副边另一端相接。
上述的一种推挽式逆变器，其特征在于：所述第二隔离驱动电路包括型号为6N137的芯片U1、型号为6N137的芯片U2、型号为IR2110的芯片U5和型号为IR2110的芯片U6，所述芯片U1的第2管脚经电阻R1与5V电源相接，芯片U1的第3管脚与DSP微控制器TMS320F28335相接，芯片U1的第6管脚分三路，一路经电阻R2与15V电源相接，另一路与芯片U5的第10管脚相接，第三路与芯片U6的第12管脚相接；芯片U2的第2管脚经电阻R5与5V电源相接，芯片U2的第3管脚与DSP微控制器TMS320F28335相接，芯片U2的第6管脚分三路，一路经电阻R6与15V电源相接，另一路与芯片U5的第12管脚相接，第三路与芯片U6的第10管脚相接。
上述的一种推挽式逆变器，其特征在于：所述逆变电路包括MOSFET管Q1、MOSFET管Q2、MOSFET管Q3和MOSFET管Q4，所述MOSFET管Q1的栅极经电阻R3与芯片U5的第7管脚相接，MOSFET管Q3的栅极经电阻R4与芯片U5的第1管脚相接，MOSFET管Q1的源极与MOSFET管Q3的漏极的连接端与芯片U5的第5管脚相接，MOSFET管Q2的栅极经电阻R7与芯片U6的第7管脚相接，MOSFET管Q4的栅极经电阻R8与芯片U6的第1管脚相接，MOSFET管Q2的源极与MOSFET管Q4的漏极的连接端与芯片U6的第5管脚相接，MOSFET管Q1的漏极和MOSFET管Q2的漏极的连接端与二极管D5的阴极、二极管D6的阴极和电容C6的一端的连接端相接，MOSFET管Q3的源极和MOSFET管Q4的源极的连接端接地。
上述的一种推挽式逆变器，其特征在于：所述LC滤波器包括电感L1以及并联的电容C2和电容C3，所述并联的电容C2和电容C3的一端分两路，一路经电感L1与MOSFET管Q1的源极与MOSFET管Q3的漏极的连接端相接，另一路与精密电阻RL1的一端相接；并联的电容C2和电容C3的另一端分两路，一路与MOSFET管Q2的源极与MOSFET管Q4的漏极的连接端相接，另一路与精密电阻RL1的另一端相接。
上述的一种推挽式逆变器，其特征在于：所述触摸屏为7寸TFT彩色触控屏。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型通过设置第一隔离驱动电路，采用两片TLP350芯片作为驱动电路，由于TLP350内部集成高速光电隔离器，不需要额外的增设高速光电隔离器，电路简单，便于推广使用。
2、本实用新型通过设置第二隔离驱动电路驱动全桥式的逆变电路，采用两片IR2110芯片驱动四个MOSFET管，使电路使用芯片数量减少，成本低，可靠稳定，使用效果好。
3、本实用新型推挽升压电路中每个MOSFET管均与二极管、电阻和电容组成的RCD吸收电路连接，当MOSFET管关断时，使用RCD吸收电路缓冲消耗电路中能量，减少MOSFET管自身承受能量带来的损耗，使用效果好。
4、本实用新型设计新颖合理，体积小，投入成本低，通过信号采样电路及时传输电路断电信号且延时短，响应速度快，实用性强，便于推广使用。
综上所述，本实用新型设计新颖合理，结构简单，具有精密快速采样电流实现蓄电池逆变功能，起到后备电源的作用，体积小，实用性强，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
图2为本实用新型第一隔离驱动电路、推挽升压电路、整流滤波电路和蓄电池的电路连接关系示意图。
图3为本实用新型第二隔离驱动电路、逆变电路、LC滤波器和信号采样电路的电路连接关系示意图。
附图标记说明:
1—控制器；2—第一隔离驱动电路；3—推挽升压电路；
4—整流滤波电路；5—逆变电路；6—LC滤波器；
7—信号采样电路；8—第二隔离驱动电路；9—触摸屏；
10—蓄电池。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本实用新型包括控制器1、蓄电池10、逆变电路5以及与所述控制器1相接的触摸屏9，所述蓄电池10与逆变电路5之间依次接有推挽升压电路3和整流滤波电路4，所述控制器1的输出端接有用于驱动保护推挽升压电路3的第一隔离驱动电路2和用于驱动保护逆变电路5的第二隔离驱动电路8，所述控制器1的输入端接有采集逆变交流电流的信号采样电路7，所述信号采样电路7的输入端接有LC滤波器6，所述LC滤波器6的输入端与逆变电路5的输出端相接；所述蓄电池10为24V可充电蓄电池BT1，所述信号采样电路7为精密电阻RL1，所述控制器1为DSP微控制器TMS320F28335。
如图2所示，本实施例中，所述第一隔离驱动电路2包括型号为TLP350的芯片U3和型号为TLP350的芯片U4，所述芯片U3的第2管脚经电阻R10与DSP微控制器TMS320F28335相接，芯片U3的第3管脚接地，芯片U3的第8管脚与15V电源相接；所述芯片U4的第2管脚经电阻R15与DSP微控制器TMS320F28335相接，芯片U4的第3管脚接地，芯片U4的第8管脚与15V电源相接。
如图2所示，本实施例中，所述推挽升压电路3包括MOSFET管Q5、MOSFET管Q6和变压器T1，所述MOSFET管Q5的栅极经电阻R11与芯片U3的第6管脚相接，MOSFET管Q5的漏极分四路，第一路与二极管D3的阴极相接，第二路与二极管D4的阳极相接，第三路与电阻R9的一端相接，第四路与变压器T1的原边一端相接；二极管D3的阳极接地，二极管D4的阴极经电容C5与MOSFET管Q5的源极相接，电阻R9的另一端与二极管D4的阴极和电容C5的连接端相接；MOSFET管Q6的栅极经电阻R13与芯片U4的第6管脚相接，MOSFET管Q6的漏极分四路，第一路与二极管D7的阴极相接，第二路与二极管D8的阳极相接，第三路与电阻R14的一端相接，第四路与变压器T1的原边另一端相接；二极管D7的阳极接地，二极管D8的阴极经电容C7与MOSFET管Q6的源极相接，电阻R14的另一端与二极管D8的阴极和电容C7的连接端相接，变压器T1的原边的中心抽头经保险丝F1与24V可充电蓄电池BT1的正极相接。
如图2所示，本实施例中，所述整流滤波电路4包括二极管D5、二极管D6、二极管D9、二极管D10和电容C6，所述二极管D5的阳极与二极管D9的阴极相接，二极管D6的阳极与二极管D10的阴极相接，二极管D5的阴极与二极管D6的阴极的连接端与电容C6的一端相接，二极管D9的阳极、二极管D10的阳极和电容C6的另一端均接地，二极管D5的阳极和二极管D9的阴极的连接端与变压器T1的副边一端相接，二极管D6的阳极和二极管D10的阴极的连接端与变压器T1的副边另一端相接。
如图3所示，本实施例中，所述第二隔离驱动电路8包括型号为6N137的芯片U1、型号为6N137的芯片U2、型号为IR2110的芯片U5和型号为IR2110的芯片U6，所述芯片U1的第2管脚经电阻R1与5V电源相接，芯片U1的第3管脚与DSP微控制器TMS320F28335相接，芯片U1的第6管脚分三路，一路经电阻R2与15V电源相接，另一路与芯片U5的第10管脚相接，第三路与芯片U6的第12管脚相接；芯片U2的第2管脚经电阻R5与5V电源相接，芯片U2的第3管脚与DSP微控制器TMS320F28335相接，芯片U2的第6管脚分三路，一路经电阻R6与15V电源相接，另一路与芯片U5的第12管脚相接，第三路与芯片U6的第10管脚相接。
如图3所示，本实施例中，所述逆变电路5包括MOSFET管Q1、MOSFET管Q2、MOSFET管Q3和MOSFET管Q4，所述MOSFET管Q1的栅极经电阻R3与芯片U5的第7管脚相接，MOSFET管Q3的栅极经电阻R4与芯片U5的第1管脚相接，MOSFET管Q1的源极与MOSFET管Q3的漏极的连接端与芯片U5的第5管脚相接，MOSFET管Q2的栅极经电阻R7与芯片U6的第7管脚相接，MOSFET管Q4的栅极经电阻R8与芯片U6的第1管脚相接，MOSFET管Q2的源极与MOSFET管Q4的漏极的连接端与芯片U6的第5管脚相接，MOSFET管Q1的漏极和MOSFET管Q2的漏极的连接端与二极管D5的阴极、二极管D6的阴极和电容C6的一端的连接端相接，MOSFET管Q3的源极和MOSFET管Q4的源极的连接端接地。
如图3所示，本实施例中，所述LC滤波器6包括电感L1以及并联的电容C2和电容C3，所述并联的电容C2和电容C3的一端分两路，一路经电感L1与MOSFET管Q1的源极与MOSFET管Q3的漏极的连接端相接，另一路与精密电阻RL1的一端相接；并联的电容C2和电容C3的另一端分两路，一路与MOSFET管Q2的源极与MOSFET管Q4的漏极的连接端相接，另一路与精密电阻RL1的另一端相接。
本实施例中，所述触摸屏9为7寸TFT彩色触控屏。
本实用新型使用时，通过使用触摸屏9设置信号采样电路7的采用阈值范围，当设备运行稳定，信号采样电路7采样取值在提前设置的阈值范围内时，控制器1不工作，蓄电池10作为后备电源；当信号采样电路7采样取值超出提前设置的阈值范围内时，控制器1驱动第一隔离驱动电路2，第一隔离驱动电路2中的两片TLP350隔离保护控制器1不受高压损坏，同时驱动推挽升压电路3中的MOSFET管导通，蓄电池10通过保险丝F1以及变压器T1变化为交流电压，在通过整流滤波电路4得到高压直流电压，控制器1驱动第二隔离驱动电路8，第二隔离驱动电路8采用两片IR2110芯片驱动全桥结构的逆变电路5中的四个MOSFET管，额外采用两片6N137隔离高压信号保护控制器1不受高压损坏，输出的交流电压通过LC滤波器6滤波去噪，电路简单，使用效果好。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种推挽式逆变器，其特征在于：包括控制器(1)、蓄电池(10)、逆变电路(5)以及与所述控制器(1)相接的触摸屏(9)，所述蓄电池(10)与逆变电路(5)之间依次接有推挽升压电路(3)和整流滤波电路(4)，所述控制器(1)的输出端接有用于驱动保护推挽升压电路(3)的第一隔离驱动电路(2)和用于驱动保护逆变电路(5)的第二隔离驱动电路(8)，所述控制器(1)的输入端接有采集逆变交流电流的信号采样电路(7)，所述信号采样电路(7)的输入端接有LC滤波器(6)，所述LC滤波器(6)的输入端与逆变电路(5)的输出端相接；所述蓄电池(10)为24V可充电蓄电池BT1，所述信号采样电路(7)为精密电阻RL1，所述控制器(1)为DSP微控制器TMS320F28335。
2.按照权利要求1所述的一种推挽式逆变器，其特征在于：所述第一隔离驱动电路(2)包括型号为TLP350的芯片U3和型号为TLP350的芯片U4，所述芯片U3的第2管脚经电阻R10与DSP微控制器TMS320F28335相接，芯片U3的第3管脚接地，芯片U3的第8管脚与15V电源相接；所述芯片U4的第2管脚经电阻R15与DSP微控制器TMS320F28335相接，芯片U4的第3管脚接地，芯片U4的第8管脚与15V电源相接。
3.按照权利要求2所述的一种推挽式逆变器，其特征在于：所述推挽升压电路(3)包括MOSFET管Q5、MOSFET管Q6和变压器T1，所述MOSFET管Q5的栅极经电阻R11与芯片U3的第6管脚相接，MOSFET管Q5的漏极分四路，第一路与二极管D3的阴极相接，第二路与二极管D4的阳极相接，第三路与电阻R9的一端相接，第四路与变压器T1的原边一端相接；二极管D3的阳极接地，二极管D4的阴极经电容C5与MOSFET管Q5的源极相接，电阻R9的另一端与二极管D4的阴极和电容C5的连接端相接；MOSFET管Q6的栅极经电阻R13与芯片U4的第6管脚相接，MOSFET管Q6的漏极分四路，第一路与二极管D7的阴极相接，第二路与二极管D8的阳极相接，第三路与电阻R14的一端相接，第四路与变压器T1的原边另一端相接；二极管D7的阳极接地，二极管D8的阴极经电容C7与MOSFET管Q6的源极相接，电阻R14的另一端与二极管D8的阴极和电容C7的连接端相接，变压器T1的原边的中心抽头经保险丝F1与24V可充电蓄电池BT1的正极相接。
4.按照权利要求3所述的一种推挽式逆变器，其特征在于：所述整流滤波电路(4)包括二极管D5、二极管D6、二极管D9、二极管D10和电容C6，所述二极管D5的阳极与二极管D9的阴极相接，二极管D6的阳极与二极管D10的阴极相接，二极管D5的阴极与二极管D6的阴极的连接端与电容C6的一端相接，二极管D9的阳极、二极管D10的阳极和电容C6的另一端均接地，二极管D5的阳极和二极管D9的阴极的连接端与变压器T1的副边一端相接，二极管D6的阳极和二极管D10的阴极的连接端与变压器T1的副边另一端相接。
5.按照权利要求4所述的一种推挽式逆变器，其特征在于：所述第二隔离驱动电路(8)包括型号为6N137的芯片U1、型号为6N137的芯片U2、型号为IR2110的芯片U5和型号为IR2110的芯片U6，所述芯片U1的第2管脚经电阻R1与5V电源相接，芯片U1的第3管脚与DSP微控制器TMS320F28335相接，芯片U1的第6管脚分三路，一路经电阻R2与15V电源相接，另一路与芯片U5的第10管脚相接，第三路与芯片U6的第12管脚相接；芯片U2的第2管脚经电阻R5与5V电源相接，芯片U2的第3管脚与DSP微控制器TMS320F28335相接，芯片U2的第6管脚分三路，一路经电阻R6与15V电源相接，另一路与芯片U5的第12管脚相接，第三路与芯片U6的第10管脚相接。
6.按照权利要求5所述的一种推挽式逆变器，其特征在于：所述逆变电路(5)包括MOSFET管Q1、MOSFET管Q2、MOSFET管Q3和MOSFET管Q4，所述MOSFET管Q1的栅极经电阻R3与芯片U5的第7管脚相接，MOSFET管Q3的栅极经电阻R4与芯片U5的第1管脚相接，MOSFET管Q1的源极与MOSFET管Q3的漏极的连接端与芯片U5的第5管脚相接，MOSFET管Q2的栅极经电阻R7与芯片U6的第7管脚相接，MOSFET管Q4的栅极经电阻R8与芯片U6的第1管脚相接，MOSFET管Q2的源极与MOSFET管Q4的漏极的连接端与芯片U6的第5管脚相接，MOSFET管Q1的漏极和MOSFET管Q2的漏极的连接端与二极管D5的阴极、二极管D6的阴极和电容C6的一端的连接端相接，MOSFET管Q3的源极和MOSFET管Q4的源极的连接端接地。
7.按照权利要求6所述的一种推挽式逆变器，其特征在于：所述LC滤波器(6)包括电感L1以及并联的电容C2和电容C3，所述并联的电容C2和电容C3的一端分两路，一路经电感L1与MOSFET管Q1的源极与MOSFET管Q3的漏极的连接端相接，另一路与精密电阻RL1的一端相接；并联的电容C2和电容C3的另一端分两路，一路与MOSFET管Q2的源极与MOSFET管Q4的漏极的连接端相接，另一路与精密电阻RL1的另一端相接。
8.按照权利要求1所述的一种推挽式逆变器，其特征在于：所述触摸屏(9)为7寸TFT彩色触控屏。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160706 Termination date: 20170125 |