CN206180860U - 一种变频变压变波模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频变压变波模块，包括：整流单元，用于接收交流电，并将交流电转换成直流电并输出；逆变单元，设置有可变的目标频率值、目标电压值或目标波形，逆变单元接收直流电，并将直流电转换成与目标频率值、目标电压值或目标波形一致的目标交流电；滤波单元，与逆变单元连接以接收目标交流电，用于对目标交流电进行滤波输出至通电布。本实用新型的优点和有益效果在于：用户可根据需求调节目标频率值、目标电压值或目标波形，使通电布获得不同电压、频率或波形的交流电，以形成不同强度、频率或范围的电场或磁场，用于满足不同治疗阶段及治疗强度的需求，以及降低患者的耐受性，提高治疗效果，提高用户使用的便利度。

Description

一种变频变压变波模块

技术领域

本实用新型涉及医疗设备领域，特别涉及一种变频变压变波模块。

背景技术

在物理治疗领域内，高压电位治疗仪是目前国内外盛行的一种治疗仪器。是依靠在通电布周围产生高压低频交变电场和磁场，并通过高压低频交变电场和磁场间接地作用与人体，在其人体内产生感应电荷，达到保健治疗的目的。

目前市场上使用的绝大部分高压电位治疗仪，都是利用电压为AC220V，频率为50Hz的交流电产生高压交变电场作用于人体进行保健治疗，因此在治疗时产生的高压交变电场的频率和波形都是固定不变的。在长期的治疗过程中发现，如果一直使用固定频率固定波形的高压交变电场来治疗某些疾病，患者在使用一段时间后，自身会产生一定的耐受性，疗效大大降低。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种变频变压变波模块。本技术方案设置有可变的目标频率值、目标电压值或目标波形，用户可根据需求调节目标频率值、目标电压值或目标波形，并通过整流单元和逆变单元的配合，使通电布获得频率、电压或波形与目标频率值、目标电压值或目标波形一致的目标交流电，进而使通电布获得不同电压、频率或波形的交流电，以形成不同强度、频率或范围的电场或磁场，用于满足不同治疗阶段及治疗强度的需求，以及降低患者的耐受性，进而极大的提高了治疗效果；同时，通过利用变频变压变波模块的启动方法，使得用户在启动变频变压变波模块时，通电布即可获得频率、电压或波形与额定频率值、额定电压值或额定波形一致的额定交流电，提高了用户使用的便利度。

本实用新型中的一种变频变压变波模块，与通电布连接，为所述通电布提供具有不同的频率、电压或波形的交流电，变频变压变波模块包括：

整流单元，用于接收交流电，并将交流电转换成直流电并输出，所述整流单元具有用于输出正电压的正极线路和用于输出负电压或零电压的负极线路；

逆变单元，设置有可变的目标频率值、目标电压值或目标波形，并与所述正极线路和负极线路连接，所述逆变单元接收所述直流电，并将所述直流电转换成频率、电压或波形与所述目标频率值、目标电压值或目标波形一致的目标交流电；

滤波单元，与所述逆变单元连接以接收所述目标交流电，用于对所述目标交流电进行滤波输出至所述通电布。

上述方案中，所述整流单元包括整流装置和保护装置，

所述整流装置包括相互连接的输入端P2和整流器D5，所述输入端P2用于接收交流电，并将交流电输出至整流器D5，所述整流器D5将接收到的交流电转换成直流电；所述输入端P2的火线与所述整流器D5的03触点连接，所述输入端P2的零线与所述整流器D5的02触点连接，所述整流器D5的04触点与所述正极线路连接，所述整流器D5的01触点与所述负极线路连接；

所述保护装置包括电阻R15、继电器K1和二极管D1；所述电阻R15的一端与所述整流器D15的正极输出端连接，所述电阻R15的一端与所述继电器K1的一个触点连接，所述继电器K1的另一个触点与所述正极输出端连接；所述二极管的两端分别与所述继电器K1的线圈的两端连接。

上述方案中，所述逆变单元包括：

控制电路，设置有可变的所述目标频率值、目标电压值或目标波形，并根据所述目标频率值、目标电压值或目标波形输出控制信号；所述控制电路还与所述保护装置连接；

执行电路，与所述控制电路连接以接收所述控制信号，所述执行电路还与所述整流装置连接以接收直流电，所述执行电路根据所述控制信号将直流电转换成目标交流电，所述执行电路包括第一逆变电路、第二逆变电路、第三逆变电路和第四逆变电路。

上述方案中，所述控制电路包括芯片U1、U2、U3、U4和U5；

所述芯片U2的16脚分别与所述继电器K1的线圈和所述二极管D1的正极连接，所述芯片U2的17脚分别与所述第二逆变电路和第四逆变电路连接，所述芯片U2的18脚分别与所述第一逆变电路和第三逆变电路连接；

所述芯片U4的08脚与所述芯片U2的03脚连接，所述芯片U4的03脚与所述芯片U2的01脚连接，所述芯片U4的06脚与所述芯片U2的02脚连接；

所述芯片U1的04脚与所述芯片U4的02脚连接，所述芯片U1的06脚与所述芯片U4的04脚连接；

所述芯片U5的01脚与所述芯片U1的02脚连接，所述芯片U5的12脚与芯片U4的01脚连接，所述芯片U5的22脚与所述芯片U4的10脚连接，所述芯片U5的26脚与所述芯片U4的05脚和所述芯片U1的03脚连接，所述芯片28脚分别与所述芯片U2的10脚、所述二极管D1的负极和所述继电器K1的线圈连接；

所述芯片U3的05脚与所述芯片U5的05脚连接，所述芯片U3的06脚和07脚分别与所述芯片U5的08脚连接，所述芯片U3的08脚与所述芯片U5的04脚连接，所述芯片U3的04脚用于接收外部电平。

上述方案中，所述控制电路还包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R20、R21、R22、R23，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C19、C20、C21、C24、C29、C30，发光二极管LED1，二极管D2、D3、D4，感应线圈L9、L10，线排X1、X3、X7、P6，晶体振荡器Y1；

所述芯片U3的03脚分别与二极管D4的正极、电阻R5的一端、电阻R3的一端以及电阻R1的一端连接，所述二极管D4的负极与所述二极管D2的负极、二极管D3的负极连接，所述二极管D2的正极接地；所述电阻R5背向所述芯片U3的03脚的一端接地，所述电阻R1背向所述芯片U3的03脚的一端与所述线排X3的02触点连接，所述线排X3的01触点分别与所述二极管D1的负极、继电器K1的线圈、所述芯片U1的14脚、所述芯片U4的14脚、所述芯片U5的28脚、所述线排P6的01触点、所述线圈L10、电阻R9、所述电容C1、C2、C3、C4、C6、C7、C19连接，所述电容C1、C2、C3、C4、C6、C7背向所述线排X3的01触点的一端接地，所述线排P6的04脚接地；所述芯片U3的02脚分别与所述电阻R3背向所述芯片的03脚的一端、电阻R2的一端、所述二极管D3的正极连接，所述芯片U3的01脚与所述电阻R4连接，所述芯片U3还与所述电阻R4背向所述芯片U3的01脚的一端连接；所述电阻R2背向所述芯片U3的02脚的一端与所述线排X3的03触点连接，所述线排的04触点接地；

所述线排P6的02触点分别与所述芯片U3的05脚和所述芯片U5的05脚连接，所述线排P6的03触点分别与所述芯片U3的08脚和所述芯片U5的04脚连接；所述线圈L10背向所述线排X3的01触点的一端与所述线排X7的01触点连接，所述线排X7的01触点还分别与所述线圈L9和所述电容C24、C29的一端连接，所述电容C24、C29背向所述线排X7的01触点的一端接地，所述线排X7的03触点接地，所述线圈L9背向所述线排X7的01触点的一端分别与所述升压器U10的04触点、U11的04触点、U12的04触点、U13的04触点、所述电阻R20、R21、R22、R23，以及所述电容C5、C30连接，所述电阻R20、R21、R22、R23还依次分别与所述芯片U6的02脚、所述芯片U7的02脚U8的02脚、U9的02脚连接；

所述电阻R9背向所述线排X3的01触点的一端与所述发光二极管LED1的正极连接，所述发光二极管LED1的负极接地；所述电容C19背向所述线排X3的01触点的一端与所述芯片U5的03脚连接，所述电容C19背向所述线排X3的01触点的一端还通过所述电阻R6接地；

所述芯片U1的01脚与所述线排X1的01触点连接，所述线排X1的03触点接地；所述晶体振荡器Y1的两端分别与所述芯片U5的06脚和07脚连接，所述芯片U5的06脚通过所述电容C20接地，所述芯片U5的07脚通过所述电容C21接地。

上述方案中，所述执行单元还包括交流输出端TP1、TP2、TP3，电容C5、C30；

所述第一逆变电路包括芯片U6，二极管D6、D7、D8、D9，场效应管Q1，电阻R20、R33、R37，电容C8、C13、C31，升压器U10；所述二极管D6的正极分别与所述场效应管Q1的漏极和所述输出端TP3连接，所述二极管D6的负极与所述正极线路连接，所述二极管D7的负极与所述场效应管Q1的源极连接，所述二极管D7的正极分别与所述正极线路和二极管D6的负极连接；所述二极管D8、D9分别与所述电阻R33并联连接，所述二极管D8的负极与所述二极管D9的负极连接；

所述芯片U6的03脚与所述芯片U2的18脚连接；所述芯片U6的05脚分别与所述升压器U10的02触点、所述二极管D9的正极、电阻R33、场效应管Q1的源极、电容C8、C13、C31，以及所述二极管D7的负极连接；所述芯片U6的06脚和07脚分别通过电阻R37与二极管D8的正极、电阻R33以及场效应管Q1的栅极连接；所述芯片U6的08脚与所述升压器U10的01触点连接，所述升压器U10的01触点分别与所述电容C8、C13、C31背向所述芯片U6的05脚的一端连接，所述升压器U10的03触点接地；

所述第二逆变电路包括芯片U7，二极管D10、D11、D12、D13，场效应管Q2，电阻R20、R34、R38，电容C22、C23、C32，升压器U11；所述二极管D10的正极分别与所述场效应管Q2的漏极和输出端TP2连接，所述二极管D10的负极分别与所述二极管D6的正极、所述场效应管Q1的漏极以及所述输出端TP3连接，所述二极管D11的负极与所述场效应管Q2的源极连接，所述二极管D11的正极分别与所述二极管D6的正极、所述场效应管Q1的漏极、二极管D10的负极以及所述输出端TP3连接；所述二极管D12、D13分别与所述电阻R34并联连接，所述二极管D12的负极与所述二极管D13的负极连接；

所述芯片U7的03脚与所述芯片U2的17脚连接；所述芯片U7的05脚分别与所述升压器U11的02触点、所述二极管D13的正极、电阻R34、场效应管Q2的源极、电容C22、C23、C32，以及所述二极管D11的负极连接；所述芯片U7的06脚和07脚分别通过电阻R38与二极管D12的正极、电阻R34以及场效应管Q2的栅极连接；所述芯片U7的08脚与所述升压器U11的01触点连接，所述升压器U11的01触点分别与所述电容C22、C23、C32背向所述芯片U7的05脚的一端连接，所述升压器U11的03触点接地；

所述第三逆变电路包括芯片U8，二极管D14、D15、D16、D17，场效应管Q3，电阻R20、R35、R39，电容C25；所述二极管D14的正极与所述输出端TP1连接，所述二极管D14的负极与所述场效应管Q3的漏极连接，所述二极管D15的正极与所述场效应管Q3的源极、输出端TP2、二极管D10的正极以及场效应管Q2的漏极连接，所述二极管D15的负极分别与所述二极管D14的正极和所述第四逆变电路连接；所述二极管D16、D17分别与所述电阻R35并联连接，所述二极管D16的负极与所述二极管D17的负极连接，；

所述芯片U8的03脚与所述芯片U2的18脚连接；所述芯片U8的05脚分别与所述升压器U11的02触点、所述二极管D17的正极、电阻R35、场效应管Q3的源极、电容C22、C23、C32，以及所述二极管D15的负极连接；所述芯片U8的06脚和07脚分别通过电阻R39与二极管D16的正极、电阻R35以及场效应管Q3的栅极连接；所述芯片U8的08脚通过所述芯片U7的08脚与所述升压器U11的01触点连接，所述电容C25的两端分别与所述芯片U8的05脚和08脚连接；

所述第四逆变电路包括芯片U9，二极管D18、D19、D20、D21，场效应管Q4，电阻R20、R36、R40，电容C26、C27、C33，升压器U12；所述二极管D18的负极与所述场效应管Q4的漏极连接，所述二极管D18的正极分别与所述正极线路连接，所述二极管D19的正极分别与所述场效应管Q4的源极、二极管D14的正极、二极管D15的负极以及输出端TP1连接，所述二极管D19的负极与所述二极管D18的正极和所述正极线路连接；所述二极管D20、D21分别与所述电阻R36并联连接，所述二极管D20的负极与所述二极管D21的负极连接；

所述芯片U9的03脚与所述芯片U2的18脚连接；所述芯片U9的05脚分别与所述升压器U12的02触点、所述二极管D21的正极、电阻R36、场效应管Q4的源极、电容C26、C27、C33，以及所述二极管D19的负极连接；所述芯片U9的06脚和07脚分别通过电阻R40与二极管D20的正极、电阻R36以及场效应管Q4的栅极连接；所述芯片U9的08脚与所述升压器U12的01触点连接，所述升压器U12的01触点分别与所述电容C26、C27、C33背向所述芯片U9的05脚的一端连接，所述升压器U12的03触点接地。

上述方案中，所述整流装置还包括熔断器F2、电容C28、电阻T1和电阻T2，熔断器F2连接在所述负极线路上，所述电容C28的两端分别与所述正极线路和负极线路连接，所述电阻T1的两端分别与所述正极线路和负极线路连接，所述电阻T1的一端还与所述熔断器F2的一端连接；所述电阻T2的两端分别与所述正极线路和负极线路连接，所述电阻T2的一端还与所述熔断器F2背向所述电阻T1的一端连接。

上述方案中，所述芯片U1为六反相器，所述六反相器的型号为74F04，所述芯片U2为TDG2381芯片，所述芯片U3为通信485芯片，所述芯片U4为二输入端四与门芯片，所述二输入端四与门芯片的型号为74F08，所述芯片U5为CPU，所述芯片U6、U7、U8、U9分别为光电耦合器，所述光电耦合器的型号为TLP351。

上述方案中，所述滤波单元包括线圈L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8，电容C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18，电阻R16、R17、R18、R19，输出端P5；

所述线圈L1、L2、L3、L4依次串联连接，所述线圈L1背向所述线圈L2的一端与所述输出端TP1连接，所述线圈L4背向所述线圈L3的一端与所述输出端P5的01触点连接；所述线圈L5、L6、L7、L8依次串联连接，所述线圈L5背向所述线圈L6的一端与所述输出端TP3连接，所述线圈L8背向所述线圈L7的一端与所述输出端P5的03触点连接；

所述电容C9的一端连接在所述线圈L1和L2之间，另一端与所述输出端TP2连接；所述电容C10的一端连接在所述线圈L2和L3之间，另一端与所述输出端TP2连接；所述电容C11的一端连接在所述线圈L3和L4之间，另一端与所述输出端TP2连接；所述电容C12的一端连接在所述线圈L4和输出端P5之间，另一端与所述输出端TP2连接；所述电容C15的一端连接在所述线圈L5和L6之间，另一端与所述输出端TP2连接；所述电容C16的一端连接在所述线圈L6和L7之间，另一端与所述输出端TP2连接；所述电容C17的一端连接在所述线圈L7和L8之间，另一端与所述输出端TP2连接；所述电容C18的一端连接在所述线圈L8和输出端P5之间，另一端与所述输出端TP2连接；所述电容C14的一端连接在所述线圈L4和所述线排L5之间，另一端连接在所述线圈L8和所述输出端P5之间；

所述电阻R16连接在所述线圈L2和L3之间，所述电阻R18连接在所述线圈L6和L7之间，所述电阻R17与所述电阻R16并联连接，所述电阻R19与所述电阻R18并联连接；所述输出端P5与所述通电布连接。

一种变频变压变波模块的启动方法，应用于上述方案中任一项所述的一种变频变压变波模块，包括以下步骤：

S1.所述芯片U5具有按键，内部储存有额定频率信号、额定电压信号或额定波形信号；

S2.所述芯片U5还具有按键和按键识别功能，所述芯片U5通过按键识别功能识别所述按键是否按下；若所述按键按下3s以上，所述芯片U5直接进入变频变压变波模式；

S3.在变频变压变波模式下，所述芯片U5向所述芯片U3变频板发送所述额定频率信号、额定电压信号或额定波形信号，所述芯片U3将接收到的所述额定频率信号、额定电压信号或额定波形信号，依次经所述电阻R4、电阻R2、线排X3、线圈L10、线排X7和线圈L9，分别传送至所述升压器U10、U11、U12；

S4.升压器U10、U11、U12将接收到的所述额定频率信号、额定电压信号或额定波形信号升压后，分别传送至所述芯片U6、U7、U8、U9，所述芯片U6、U7、U8、U9分别根据升压后的所述额定频率信号、额定电压信号或额定波形信号控制所述场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的开启时间或开启频率，使所述输出端P5输出具有额定频率、额定电压或额定波形的额定交流电；

S5.所述芯片U5还通过芯片U1、U2、U4控制所述继电器K1开启，使整流器D5输出的直流电短路电阻R15，直接进入到所述正极线路，进而使变频变压变波模块软启动；

S6.若所述按键未按下，所述芯片U5退出识别工作并结束。

本实用新型的优点和有益效果在于：本实用新型提供一种变频变压变波模块，用户可根据需求调节目标频率值、目标电压值或目标波形，使通电布获得频率、电压或波形与目标频率值、目标电压值或目标波形一致的目标交流电，进而使通电布获得不同电压、频率或波形的交流电，以形成不同强度、频率或范围的电场或磁场，用于满足不同治疗阶段及治疗强度的需求，以及降低患者的耐受性，进而极大的提高了治疗效果；同时，变频变压变波模块在启动变频变压变波模块时，通电布即可获得频率、电压或波形与额定频率值、额定电压值或额定波形一致的额定交流电，提高了用户使用的便利度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种变频变压变波模块的电路图；

图2为本实用新型一种变频变压变波模块的启动方法的流程图。

图中：1、整流单元 2、逆变单元 3、滤波单元

11、整流装置 12、保护装置 13、正极线路 14、负极线路

21、控制电路 22、执行电路 221、第一逆变电路

222、第二逆变电路 223、第三逆变电路 224、第四逆变电路

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型是一种变频变压变波模块，与通电布(图中未示出)连接，为通电布提供具有不同的频率、电压或波形的交流电，变频变压变波模块包括：

整流单元1，用于接收交流电，并将交流电转换成直流电并输出，整流单元1具有用于输出正电压的正极线路13和用于输出负电压或零电压的负极线路14；

逆变单元2，设置有可变的目标频率值、目标电压值或目标波形，并与正极线路13和负极线路14连接，逆变单元2接收直流电，并将直流电转换成频率、电压或波形与目标频率值、目标电压值或目标波形一致的目标交流电；

滤波单元3，与逆变单元2连接以接收目标交流电，用于对目标交流电进行滤波输出至通电布。

具体的，整流单元1包括整流装置11和保护装置12，

整流装置11包括相互连接的输入端P2和整流器D5，输入端P2用于接收交流电，并将交流电输出至整流器D5，整流器D5将接收到的交流电转换成直流电；输入端P2的火线与整流器D5的03触点连接，输入端P2的零线与整流器D5的02触点连接，整流器D5的04触点与正极线路13连接，整流器D5的01触点与负极线路14连接；

保护装置12包括电阻R15、继电器K1和二极管D1；电阻R15的一端与整流器D15的正极输出端连接，电阻R15的一端与继电器K1的一个触点连接，继电器K1的另一个触点与正极输出端连接；二极管的两端分别与继电器K1的线圈的两端连接。

优选的，逆变单元2包括：

控制电路21，设置有可变的目标频率值、目标电压值或目标波形，并根据目标频率值、目标电压值或目标波形输出控制信号；控制电路21还与保护装置12连接；

执行电路22，与控制电路21连接以接收控制信号，执行电路22还与整流装置11连接以接收直流电，执行电路22根据控制信号将直流电转换成目标交流电，执行电路22包括第一逆变电路221、第二逆变电路222、第三逆变电路223和第四逆变电路224。

具体的，控制电路21包括芯片U1、U2、U3、U4和U5；

芯片U2的16脚分别与继电器K1的线圈和二极管D1的正极连接，芯片U2的17脚分别与第二逆变电路222和第四逆变电路224连接，芯片U2的18脚分别与第一逆变电路221和第三逆变电路223连接；

芯片U4的08脚与芯片U2的03脚连接，芯片U4的03脚与芯片U2的01脚连接，芯片U4的06脚与芯片U2的02脚连接；

芯片U1的04脚与芯片U4的02脚连接，芯片U1的06脚与芯片U4的04脚连接；

芯片U5的01脚与芯片U1的02脚连接，芯片U5的12脚与芯片U4的01脚连接，芯片U5的22脚与芯片U4的10脚连接，芯片U5的26脚与芯片U4的05脚和芯片U1的03脚连接，芯片28脚分别与芯片U2的10脚、二极管D1的负极和继电器K1的线圈连接；

芯片U3的05脚与芯片U5的05脚连接，芯片U3的06脚和07脚分别与芯片U5的08脚连接，芯片U3的08脚与芯片U5的04脚连接，芯片U3的04脚用于接收外部电平。

进一步的，控制电路21还包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R20、R21、R22、R23，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C19、C20、C21、C24、C29、C30，发光二极管LED1，二极管D2、D3、D4，感应线圈L9、L10，线排X1、X3、X7、P6，晶体振荡器Y1；

芯片U3的03脚分别与二极管D4的正极、电阻R5的一端、电阻R3的一端以及电阻R1的一端连接，二极管D4的负极与二极管D2的负极、二极管D3的负极连接，二极管D2的正极接地；电阻R5背向芯片U3的03脚的一端接地，电阻R1背向芯片U3的03脚的一端与线排X3的02触点连接，线排X3的01触点分别与二极管D1的负极、继电器K1的线圈、芯片U1的14脚、芯片U4的14脚、芯片U5的28脚、线排P6的01触点、线圈L10、电阻R9、电容C1、C2、C3、C4、C6、C7、C19连接，电容C1、C2、C3、C4、C6、C7背向线排X3的01触点的一端接地，线排P6的04脚接地；芯片U3的02脚分别与电阻R3背向芯片的03脚的一端、电阻R2的一端、二极管D3的正极连接，芯片U3的01脚与电阻R4连接，芯片U3还与电阻R4背向芯片U3的01脚的一端连接；电阻R2背向芯片U3的02脚的一端与线排X3的03触点连接，线排的04触点接地；

线排P6的02触点分别与芯片U3的05脚和芯片U5的05脚连接，线排P6的03触点分别与芯片U3的08脚和芯片U5的04脚连接；线圈L10背向线排X3的01触点的一端与线排X7的01触点连接，线排X7的01触点还分别与线圈L9和电容C24、C29的一端连接，电容C24、C29背向线排X7的01触点的一端接地，线排X7的03触点接地，线圈L9背向线排X7的01触点的一端分别与升压器U10的04触点、U11的04触点、U12的04触点、U13的04触点、电阻R20、R21、R22、R23，以及电容C5、C30连接，电阻R20、R21、R22、R23还依次分别与芯片U6的02脚、芯片U7的02脚U8的02脚、U9的02脚连接；

电阻R9背向线排X3的01触点的一端与发光二极管LED1的正极连接，发光二极管LED1的负极接地；电容C19背向线排X3的01触点的一端与芯片U5的03脚连接，电容C19背向线排X3的01触点的一端还通过电阻R6接地；

芯片U1的01脚与线排X1的01触点连接，线排X1的03触点接地；晶体振荡器Y1的两端分别与芯片U5的06脚和07脚连接，芯片U5的06脚通过电容C20接地，芯片U5的07脚通过电容C21接地。

进一步的，执行单元还包括交流输出端TP1、TP2、TP3，电容C5、C30；

第一逆变电路221包括芯片U6，二极管D6、D7、D8、D9，场效应管Q1，电阻R20、R33、R37，电容C8、C13、C31，升压器U10；二极管D6的正极分别与场效应管Q1的漏极和输出端TP3连接，二极管D6的负极与正极线路13连接，二极管D7的负极与场效应管Q1的源极连接，二极管D7的正极分别与正极线路13和二极管D6的负极连接；二极管D8、D9分别与电阻R33并联连接，二极管D8的负极与二极管D9的负极连接；

芯片U6的03脚与芯片U2的18脚连接；芯片U6的05脚分别与升压器U10的02触点、二极管D9的正极、电阻R33、场效应管Q1的源极、电容C8、C13、C31，以及二极管D7的负极连接；芯片U6的06脚和07脚分别通过电阻R37与二极管D8的正极、电阻R33以及场效应管Q1的栅极连接；芯片U6的08脚与升压器U10的01触点连接，升压器U10的01触点分别与电容C8、C13、C31背向芯片U6的05脚的一端连接，升压器U10的03触点接地；

第二逆变电路222包括芯片U7，二极管D10、D11、D12、D13，场效应管Q2，电阻R20、R34、R38，电容C22、C23、C32，升压器U11；二极管D10的正极分别与场效应管Q2的漏极和输出端TP2连接，二极管D10的负极分别与二极管D6的正极、场效应管Q1的漏极以及输出端TP3连接，二极管D11的负极与场效应管Q2的源极连接，二极管D11的正极分别与二极管D6的正极、场效应管Q1的漏极、二极管D10的负极以及输出端TP3连接；二极管D12、D13分别与电阻R34并联连接，二极管D12的负极与二极管D13的负极连接；

芯片U7的03脚与芯片U2的17脚连接；芯片U7的05脚分别与升压器U11的02触点、二极管D13的正极、电阻R34、场效应管Q2的源极、电容C22、C23、C32，以及二极管D11的负极连接；芯片U7的06脚和07脚分别通过电阻R38与二极管D12的正极、电阻R34以及场效应管Q2的栅极连接；芯片U7的08脚与升压器U11的01触点连接，升压器U11的01触点分别与电容C22、C23、C32背向芯片U7的05脚的一端连接，升压器U11的03触点接地；

第三逆变电路223包括芯片U8，二极管D14、D15、D16、D17，场效应管Q3，电阻R20、R35、R39，电容C25；二极管D14的正极与输出端TP1连接，二极管D14的负极与场效应管Q3的漏极连接，二极管D15的正极与场效应管Q3的源极、输出端TP2、二极管D10的正极以及场效应管Q2的漏极连接，二极管D15的负极分别与二极管D14的正极和第四逆变电路224连接；二极管D16、D17分别与电阻R35并联连接，二极管D16的负极与二极管D17的负极连接，；

芯片U8的03脚与芯片U2的18脚连接；芯片U8的05脚分别与升压器U11的02触点、二极管D17的正极、电阻R35、场效应管Q3的源极、电容C22、C23、C32，以及二极管D15的负极连接；芯片U8的06脚和07脚分别通过电阻R39与二极管D16的正极、电阻R35以及场效应管Q3的栅极连接；芯片U8的08脚通过芯片U7的08脚与升压器U11的01触点连接，电容C25的两端分别与芯片U8的05脚和08脚连接；

第四逆变电路224包括芯片U9，二极管D18、D19、D20、D21，场效应管Q4，电阻R20、R36、R40，电容C26、C27、C33，升压器U12；二极管D18的负极与场效应管Q4的漏极连接，二极管D18的正极分别与正极线路13连接，二极管D19的正极分别与场效应管Q4的源极、二极管D14的正极、二极管D15的负极以及输出端TP1连接，二极管D19的负极与二极管D18的正极和正极线路13连接；二极管D20、D21分别与电阻R36并联连接，二极管D20的负极与二极管D21的负极连接；

芯片U9的03脚与芯片U2的18脚连接；芯片U9的05脚分别与升压器U12的02触点、二极管D21的正极、电阻R36、场效应管Q4的源极、电容C26、C27、C33，以及二极管D19的负极连接；芯片U9的06脚和07脚分别通过电阻R40与二极管D20的正极、电阻R36以及场效应管Q4的栅极连接；芯片U9的08脚与升压器U12的01触点连接，升压器U12的01触点分别与电容C26、C27、C33背向芯片U9的05脚的一端连接，升压器U12的03触点接地。

进一步的，整流装置11还包括熔断器F2、电容C28、电阻T1和电阻T2，熔断器F2连接在负极线路14上，电容C28的两端分别与正极线路13和负极线路14连接，电阻T1的两端分别与正极线路13和负极线路14连接，电阻T1的一端还与熔断器F2的一端连接；电阻T2的两端分别与正极线路13和负极线路14连接，电阻T2的一端还与熔断器F2背向电阻T1的一端连接。

优选的，芯片U1为六反相器，六反相器的型号为74F04，芯片U2为TDG2381芯片，芯片U3为通信485芯片，芯片U4为二输入端四与门芯片，二输入端四与门芯片的型号为74F08，芯片U5为CPU，芯片U6、U7、U8、U9分别为光电耦合器，光电耦合器的型号为TLP351。

具体的，滤波单元3包括线圈L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8，电容C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18，电阻R16、R17、R18、R19，输出端P5；

线圈L1、L2、L3、L4依次串联连接，线圈L1背向线圈L2的一端与输出端TP1连接，线圈L4背向线圈L3的一端与输出端P5的01触点连接；线圈L5、L6、L7、L8依次串联连接，线圈L5背向线圈L6的一端与输出端TP3连接，线圈L8背向线圈L7的一端与输出端P5的03触点连接；

电容C9的一端连接在线圈L1和L2之间，另一端与输出端TP2连接；电容C10的一端连接在线圈L2和L3之间，另一端与输出端TP2连接；电容C11的一端连接在线圈L3和L4之间，另一端与输出端TP2连接；电容C12的一端连接在线圈L4和输出端P5之间，另一端与输出端TP2连接；电容C15的一端连接在线圈L5和L6之间，另一端与输出端TP2连接；电容C16的一端连接在线圈L6和L7之间，另一端与输出端TP2连接；电容C17的一端连接在线圈L7和L8之间，另一端与输出端TP2连接；电容C18的一端连接在线圈L8和输出端P5之间，另一端与输出端TP2连接；电容C14的一端连接在线圈L4和线排L5之间，另一端连接在线圈L8和输出端P5之间；

电阻R16连接在线圈L2和L3之间，电阻R18连接在线圈L6和L7之间，电阻R17与电阻R16并联连接，电阻R19与电阻R18并联连接；输出端P5与通电布连接。

上述技术方案的工作原理是：

输入端P2输入电压为220V频率为50Hz的交流电，整流器D5将接收到的交流电转化为直流电；芯片U5设置有可变的目标频率值、目标电压值或目标波形，用户可根据需求调节目标频率值、目标电压值或目标波形；

芯片U5通过芯片U1和U4向芯片U2传送根据目标频率值、目标电压值或目标波形形成的控制信号，芯片U2向分别向芯片U7、U8、U9发送控制信号，芯片U7、U8、U9根据控制信号分别控制场效应管Q1、Q2、Q3、Q4开启时间、开启频率或开启开度；

当场效应管Q1和Q3开启时，正极线路13的正极电压经场效应管Q1通过控制输出端TP3经线圈L5、L6、L7、L8，向输出端P5的03触点传送电流，电流从输出端P5的01触点回流至场效应管Q3，并经场效应管Q3流至负极线路，其中，场效应管Q1和Q3分别用于控制电流的脉宽和电压，以及电流的波形；

当场效应管Q2和Q4开启时，当场效应管Q2和Q4开启时，正极线路13的正极电压经场效应管Q4通过控制输出端TP1经线圈L1、L2、L3、L4，向输出端P5的01触点传送电流，电流从输出端P5的03触点回流至场效应管Q2，并经场效应管Q2流至负极线路，其中，场效应管Q2和Q4分别用于控制电流的脉宽和电压，以及电流的波形；

通过上述操作，输出端P5将获得频率、电压或波形与目标频率值、目标电压值或目标波形一致的目标交流电，并将目标交流电传送至通电布，使通电布能够获得不同频率、电压或波形的交流电。

如图2所示，本实用新型还提供了一种变频变压变波模块的启动方法，上述变频变压变波模块，包括以下步骤：

S1.芯片U5内部储存有额定频率信号、额定电压信号或额定波形信号；

S2.所述芯片U5还具有按键和按键识别功能，所述芯片U5通过按键识别功能识别所述按键是否按下；若所述按键按下3s以上，所述芯片U5直接进入变频变压变波模式；

S3.在变频变压变波模式下，芯片U5向芯片U3变频板发送额定频率信号、额定电压信号或额定波形信号，芯片U3将接收到的额定频率信号、额定电压信号或额定波形信号，依次经电阻R4、电阻R2、线排X3、线圈L10、线排X7和线圈L9，分别传送至升压器U10、U11、U12；

S4.升压器U10、U11、U12将接收到的额定频率信号、额定电压信号或额定波形信号升压后，分别传送至芯片U7、U8、U9，芯片U7、U8、U9分别根据升压后的额定频率信号、额定电压信号或额定波形信号控制场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的开启时间或开启频率，使输出端P5输出具有额定频率、额定电压或额定波形的额定交流电；

S5.芯片U5还通过芯片U1、U2、U4控制继电器K1开启，使整流器D5输出的直流电短路电阻R15，直接进入到正极线路13，进而使变频变压变波模块软启动；

S6.若按键未按下，芯片U5退出识别工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种变频变压变波模块，与通电布连接，为所述通电布提供具有不同的频率、电压或波形的交流电，其特征在于，变频变压变波模块包括：

整流单元，用于接收交流电，并将交流电转换成直流电并输出，所述整流单元具有用于输出正电压的正极线路和用于输出负电压或零电压的负极线路；

逆变单元，设置有可变的目标频率值、目标电压值或目标波形，并与所述正极线路和负极线路连接，所述逆变单元接收所述直流电，并将所述直流电转换成频率、电压或波形与所述目标频率值、目标电压值或目标波形一致的目标交流电；

滤波单元，与所述逆变单元连接以接收所述目标交流电，用于对所述目标交流电进行滤波输出至所述通电布。

2.根据权利要求1所述的一种变频变压变波模块，其特征在于，所述整流单元包括整流装置和保护装置，

所述整流装置包括相互连接的输入端P2和整流器D5，所述输入端P2用于接收交流电，并将交流电输出至整流器D5，所述整流器D5将接收到的交流电转换成直流电；所述输入端P2的火线与所述整流器D5的03触点连接，所述输入端P2的零线与所述整流器D5的02触点连接，所述整流器D5的04触点与所述正极线路连接，所述整流器D5的01触点与所述负极线路连接；

所述保护装置包括电阻R15、继电器K1和二极管D1；所述电阻R15的一端与所述整流器D15的正极输出端连接，所述电阻R15的一端与所述继电器K1的一个触点连接，所述继电器K1的另一个触点与所述正极输出端连接；所述二极管的两端分别与所述继电器K1的线圈的两端连接。

3.根据权利要求1所述的一种变频变压变波模块，其特征在于，所述逆变单元包括：

控制电路，设置有可变的所述目标频率值、目标电压值或目标波形，并根据所述目标频率值、目标电压值或目标波形输出控制信号；所述控制电路还与所述保护装置连接；

执行电路，与所述控制电路连接以接收所述控制信号，所述执行电路还与所述整流装置连接以接收直流电，所述执行电路根据所述控制信号将直流电转换成目标交流电，所述执行电路包括第一逆变电路、第二逆变电路、第三逆变电路和第四逆变电路。

4.根据权利要求2或3所述的一种变频变压变波模块，其特征在于，所述控制电路包括芯片U1、U2、U3、U4和U5；

所述芯片U2的16脚分别与所述继电器K1的线圈和所述二极管D1的正极连接，所述芯片U2的17脚分别与所述第二逆变电路和第四逆变电路连接，所述芯片U2的18脚分别与所述第一逆变电路和第三逆变电路连接；

所述芯片U4的08脚与所述芯片U2的03脚连接，所述芯片U4的03脚与所述芯片U2的01脚连接，所述芯片U4的06脚与所述芯片U2的02脚连接；

所述芯片U1的04脚与所述芯片U4的02脚连接，所述芯片U1的06脚与所述芯片U4的04脚连接；

所述芯片U5的01脚与所述芯片U1的02脚连接，所述芯片U5的12脚与芯片U4的01脚连接，所述芯片U5的22脚与所述芯片U4的10脚连接，所述芯片U5的26脚与所述芯片U4的05脚和所述芯片U1的03脚连接，所述芯片28脚分别与所述芯片U2的10脚、所述二极管D1的负极和所述继电器K1的线圈连接；

所述芯片U3的05脚与所述芯片U5的05脚连接，所述芯片U3的06脚和07脚分别与所述芯片U5的08脚连接，所述芯片U3的08脚与所述芯片U5的04脚连接，所述芯片U3的04脚用于接收外部电平。

5.根据权利要求4所述的一种变频变压变波模块，其特征在于，所述控制电路还包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R20、R21、R22、R23，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C19、C20、C21、C24、C29、C30，发光二极管LED1，二极管D2、D3、D4，感应线圈L9、L10，线排X1、X3、X7、P6，晶体振荡器Y1；

所述芯片U3的03脚分别与二极管D4的正极、电阻R5的一端、电阻R3的一端以及电阻R1的一端连接，所述二极管D4的负极与所述二极管D2的负极、二极管D3的负极连接，所述二极管D2的正极接地；所述电阻R5背向所述芯片U3的03脚的一端接地，所述电阻R1背向所述芯片U3的03脚的一端与所述线排X3的02触点连接，所述线排X3的01触点分别与所述二极管D1的负极、继电器K1的线圈、所述芯片U1的14脚、所述芯片U4的14脚、所述芯片U5的28脚、所述线排P6的01触点、所述线圈L10、电阻R9、所述电容C1、C2、C3、C4、C6、C7、C19连接，所述电容C1、C2、C3、C4、C6、C7背向所述线排X3的01触点的一端接地，所述线排P6的04脚接地；所述芯片U3的02脚分别与所述电阻R3背向所述芯片的03脚的一端、电阻R2的一端、所述二极管D3的正极连接，所述芯片U3的01脚与所述电阻R4连接，所述芯片U3还与所述电阻R4背向所述芯片U3的01脚的一端连接；所述电阻R2背向所述芯片U3的02脚的一端与所述线排X3的03触点连接，所述线排的04触点接地；

所述线排P6的02触点分别与所述芯片U3的05脚和所述芯片U5的05脚连接，所述线排P6的03触点分别与所述芯片U3的08脚和所述芯片U5的04脚连接；所述线圈L10背向所述线排X3的01触点的一端与所述线排X7的01触点连接，所述线排X7的01触点还分别与所述线圈L9和所述电容C24、C29的一端连接，所述电容C24、C29背向所述线排X7的01触点的一端接地，所述线排X7的03触点接地，所述线圈L9背向所述线排X7的01触点的一端分别与所述升压器U10的04触点、U11的04触点、U12的04触点、U13的04触点、所述电阻R20、R21、R22、R23，以及所述电容C5、C30连接，所述电阻R20、R21、R22、R23还依次分别与所述芯片U6的02脚、所述芯片U7的02脚U8的02脚、U9的02脚连接；

所述电阻R9背向所述线排X3的01触点的一端与所述发光二极管LED1的正极连接，所述发光二极管LED1的负极接地；所述电容C19背向所述线排X3的01触点的一端与所述芯片U5的03脚连接，所述电容C19背向所述线排X3的01触点的一端还通过所述电阻R6接地；

所述芯片U1的01脚与所述线排X1的01触点连接，所述线排X1的03触点接地；所述晶体振荡器Y1的两端分别与所述芯片U5的06脚和07脚连接，所述芯片U5的06脚通过所述电容C20接地，所述芯片U5的07脚通过所述电容C21接地。

6.根据权利要求4所述的一种变频变压变波模块，其特征在于，所述执行单元还包括交流输出端TP1、TP2、TP3，电容C5、C30；

所述第一逆变电路包括芯片U6，二极管D6、D7、D8、D9，场效应管Q1，电阻R20、R33、R37，电容C8、C13、C31，升压器U10；所述二极管D6的正极分别与所述场效应管Q1的漏极和所述输出端TP3连接，所述二极管D6的负极与所述正极线路连接，所述二极管D7的负极与所述场效应管Q1的源极连接，所述二极管D7的正极分别与所述正极线路和二极管D6的负极连接；所述二极管D8、D9分别与所述电阻R33并联连接，所述二极管D8的负极与所述二极管D9的负极连接；

所述芯片U6的03脚与所述芯片U2的18脚连接；所述芯片U6的05脚分别与所述升压器U10的02触点、所述二极管D9的正极、电阻R33、场效应管Q1的源极、电容C8、C13、C31，以及所述二极管D7的负极连接；所述芯片U6的06脚和07脚分别通过电阻R37与二极管D8的正极、电阻R33以及场效应管Q1的栅极连接；所述芯片U6的08脚与所述升压器U10的01触点连接，所述升压器U10的01触点分别与所述电容C8、C13、C31背向所述芯片U6的05脚的一端连接，所述升压器U10的03触点接地；

所述第二逆变电路包括芯片U7，二极管D10、D11、D12、D13，场效应管Q2，电阻R20、R34、R38，电容C22、C23、C32，升压器U11；所述二极管D10的正极分别与所述场效应管Q2的漏极和输出端TP2连接，所述二极管D10的负极分别与所述二极管D6的正极、所述场效应管Q1的漏极以及所述输出端TP3连接，所述二极管D11的负极与所述场效应管Q2的源极连接，所述二极管D11的正极分别与所述二极管D6的正极、所述场效应管Q1的漏极、二极管D10的负极以及所述输出端TP3连接；所述二极管D12、D13分别与所述电阻R34并联连接，所述二极管D12的负极与所述二极管D13的负极连接；

所述芯片U7的03脚与所述芯片U2的17脚连接；所述芯片U7的05脚分别与所述升压器U11的02触点、所述二极管D13的正极、电阻R34、场效应管Q2的源极、电容C22、C23、C32，以及所述二极管D11的负极连接；所述芯片U7的06脚和07脚分别通过电阻R38与二极管D12的正极、电阻R34以及场效应管Q2的栅极连接；所述芯片U7的08脚与所述升压器U11的01触点连接，所述升压器U11的01触点分别与所述电容C22、C23、C32背向所述芯片U7的05脚的一端连接，所述升压器U11的03触点接地；

所述第三逆变电路包括芯片U8，二极管D14、D15、D16、D17，场效应管Q3，电阻R20、R35、R39，电容C25；所述二极管D14的正极与所述输出端TP1连接，所述二极管D14的负极与所述场效应管Q3的漏极连接，所述二极管D15的正极与所述场效应管Q3的源极、输出端TP2、二极管D10的正极以及场效应管Q2的漏极连接，所述二极管D15的负极分别与所述二极管D14的正极和所述第四逆变电路连接；所述二极管D16、D17分别与所述电阻R35并联连接，所述二极管D16的负极与所述二极管D17的负极连接；

所述芯片U8的03脚与所述芯片U2的18脚连接；所述芯片U8的05脚分别与所述升压器U11的02触点、所述二极管D17的正极、电阻R35、场效应管Q3的源极、电容C22、C23、C32，以及所述二极管D15的负极连接；所述芯片U8的06脚和07脚分别通过电阻R39与二极管D16的正极、电阻R35以及场效应管Q3的栅极连接；所述芯片U8的08脚通过所述芯片U7的08脚与所述升压器U11的01触点连接，所述电容C25的两端分别与所述芯片U8的05脚和08脚连接；

所述第四逆变电路包括芯片U9，二极管D18、D19、D20、D21，场效应管Q4，电阻R20、R36、R40，电容C26、C27、C33，升压器U12；所述二极管D18的负极与所述场效应管Q4的漏极连接，所述二极管D18的正极分别与所述正极线路连接，所述二极管D19的正极分别与所述场效应管Q4的源极、二极管D14的正极、二极管D15的负极以及输出端TP1连接，所述二极管D19的负极与所述二极管D18的正极和所述正极线路连接；所述二极管D20、D21分别与所述电阻R36并联连接，所述二极管D20的负极与所述二极管D21的负极连接；

所述芯片U9的03脚与所述芯片U2的18脚连接；所述芯片U9的05脚分别与所述升压器U12的02触点、所述二极管D21的正极、电阻R36、场效应管Q4的源极、电容C26、C27、C33，以及所述二极管D19的负极连接；所述芯片U9的06脚和07脚分别通过电阻R40与二极管D20的正极、电阻R36以及场效应管Q4的栅极连接；所述芯片U9的08脚与所述升压器U12的01触点连接，所述升压器U12的01触点分别与所述电容C26、C27、C33背向所述芯片U9的05脚的一端连接，所述升压器U12的03触点接地。

7.根据权利要求2所述的一种变频变压变波模块，其特征在于，所述整流装置还包括熔断器F2、电容C28、电阻T1和电阻T2，熔断器F2连接在所述负极线路上，所述电容C28的两端分别与所述正极线路和负极线路连接，所述电阻T1的两端分别与所述正极线路和负极线路连接，所述电阻T1的一端还与所述熔断器F2的一端连接；所述电阻T2的两端分别与所述正极线路和负极线路连接，所述电阻T2的一端还与所述熔断器F2背向所述电阻T1的一端连接。

8.根据权利要求6所述的一种变频变压变波模块，其特征在于，所述芯片U1为六反相器，所述六反相器的型号为74F04，所述芯片U2为TDG2381芯片，所述芯片U3为通信485芯片，所述芯片U4为二输入端四与门芯片，所述二输入端四与门芯片的型号为74F08，所述芯片U5为CPU，所述芯片U6、U7、U8、U9分别为光电耦合器，所述光电耦合器的型号为TLP351。

9.根据权利要求6所述的一种变频变压变波模块，其特征在于，所述滤波单元包括线圈L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8，电容C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18，电阻R16、R17、R18、R19，输出端P5；

所述线圈L1、L2、L3、L4依次串联连接，所述线圈L1背向所述线圈L2的一端与所述输出端TP1连接，所述线圈L4背向所述线圈L3的一端与所述输出端P5的01触点连接；所述线圈L5、L6、L7、L8依次串联连接，所述线圈L5背向所述线圈L6的一端与所述输出端TP3连接，所述线圈L8背向所述线圈L7的一端与所述输出端P5的03触点连接；

所述电容C9的一端连接在所述线圈L1和L2之间，另一端与所述输出端TP2连接；所述电容C10的一端连接在所述线圈L2和L3之间，另一端与所述输出端TP2连接；所述电容C11的一端连接在所述线圈L3和L4之间，另一端与所述输出端TP2连接；所述电容C12的一端连接在所述线圈L4和输出端P5之间，另一端与所述输出端TP2连接；所述电容C15的一端连接在所述线圈L5和L6之间，另一端与所述输出端TP2连接；所述电容C16的一端连接在所述线圈L6和L7之间，另一端与所述输出端TP2连接；所述电容C17的一端连接在所述线圈L7和L8之间，另一端与所述输出端TP2连接；所述电容C18的一端连接在所述线圈L8和输出端P5之间，另一端与所述输出端TP2连接；所述电容C14的一端连接在所述线圈L4和所述线排L5之间，另一端连接在所述线圈L8和所述输出端P5之间；

所述电阻R16连接在所述线圈L2和L3之间，所述电阻R18连接在所述线圈L6和L7之间，所述电阻R17与所述电阻R16并联连接，所述电阻R19与所述电阻R18并联连接；所述输出端P5与所述通电布连接。