CN206727897U - 具有反接自动切换功能的逆变电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有反接自动切换功能的逆变电源，包括DC输入电路、逆变桥电路和逆变控制电路；DC输入电路的输入端耦接有反接切换电路，反接切换电路包括第一接线座、第二接线座、第一可控开关、第一可控开关、第一输入检测电路、第二输入检测电路、第一控制电路以及第二控制电路；第一可控开关、第二可控开分别与第一接线座、第二接线座耦接，并且正负交错；第一第一输入检测电路用于检测外接的DC电源是否正向接入，第一控制电路据此控制第一可控开关通/断；第二输入检测电路用于检测外接的DC电源是否反向接入，第二控制电路据此控制第二可控开关通/断。本实用新型能够在检测到输入的电压正负极接反时自动进行切换。

Description

具有反接自动切换功能的逆变电源

技术领域

本实用新型涉及一种逆变电源，更具体地说，它涉及一种具有反接自动切换功能的逆变电源。

背景技术

逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220v50HZ正弦或方波）。通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱，录像机、按摩器、风扇、照明等。

逆变器技术的发展始终与功率器件及其控制技术的发展紧密结合，从开始发展至今经历了五个阶段。

第一阶段：20世纪50-60年代，晶闸管SCR的诞生为正弦波逆变器的发展创造了条件；

第二阶段：20世纪70年代，可关断晶闸管GTD及双极型晶体管BJT的问世，使得逆变技术得到发展和应用；

第三阶段：20世纪80年代，功率场效应管、绝缘栅型晶体管、MOS控制晶闸管等功率器件的诞生为逆变器向大容量方向发展奠定了基础；

第四阶段：20世纪90年代，微电子技术的发展使新近的控制技术如矢量控制技术、多电平变换技术、重复控制、模糊控制等技术在逆变领域得到了较好的应用，极大的促进了逆变器技术的发展；

第五阶段：21世纪初，逆变技术的发展随着电力电子技术、微电子技术和现代控制理论的进步不断改进，逆变技术正朝着高频化、高效率、高功率密度、高可靠性、智能化的方向发展。

而功率电子技术以通用逆变器为代表，广泛地应用于电动车、家用电器、电力设备、产业设备、交通车辆等领域中。其核心技术为逆变器技术，在系统节能化、高性能化、高功能化中，它已成为不可缺乏的技术。特别在作为设备驱动源的电动机控制中，通过逆变器能够供给需求的电压和电流,可自由地控制转速和驱动转矩。在各种领域已成为不可缺少的逆变器，随着开关元件大容量化和高频化、微机高性能化和控制技术和回路集成化，可实现逆变器的小型化、高响应化、大功率输出化和高可靠化。

由此可见，逆变器在我们现在的生活中已经是随处可见了。而在现在的制造逆变电源设备和用户在使用过程中，逆变电源是用直流电供电的，因为直接用户不是专业人员，这样就有可能把逆变电源的输入正负极与电池的正负极接反，这样可能会造成逆变电源损坏，从而造成经济损失。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有反接自动切换功能的逆变电源，能够在检测到输入的电压正负极接反时自动进行切换。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种具有反接自动切换功能的逆变电源，包括DC输入电路、逆变桥电路和逆变控制电路；所述DC输入电路的输入端耦接有反接切换电路，所述反接切换电路包括：

第一接线座，具有正极插口、负极插口，用于接入DC电源；

第二接线座，具有正极插口、负极插口，耦接于DC输入电路的输出端；

第一可控开关，具有第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端以及控制端；所述第一可控开关的第一输入端、第二输入端分别耦接于第一接线座的正极插口、负极插口，所述第一可控开关的第一输出端、第二输出端分别耦接于第二接线座的正极插口、负极插口；

第二可控开关，具有第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端以及控制端；所述第二可控开关的第一输入端、第二输入端分别耦接于第一接线座的正极插口、负极插口，所述第二可控开关的第一输出端、第二输出端分别耦接于第二接线座的负极插口、正极插口；

第一输入检测电路，耦接于第一接线座的正极插口，用于检测第一接线座的正极插口是否有正向电压输入，并输出对应的第一检测信号；

第二输入检测电路，耦接于第一接线座的负极插口，用于检测第一接线座的负极插口是否有正向电压输入，并输出对应的第二检测信号；

第一控制电路，耦接于第一输入检测电路、第一可控开关的控制端，用于接收并响应于所述第一检测信号以控制第一可控开关通/断；

第二控制电路，耦接于第二输入检测电路、第二可控开关的控制端，用于接收并响应于所述第二检测信号以控制第二可控开关通/断。

通过以上技术方案：当第一输入检测电路检测到第一接线座的正极插口有正向电压输入时（即DC电源的正负极性未接反），第一控制电路才会控制所述第一可控开关闭合；反之，当第二输入检测电路检测到第一接线座的负极插口有正向电压输入时（即DC电源的正负极性已接反），第二控制电路才会控制所述第二可控开关闭合。如此，无论DC电源的正负极性是否接反，均能够正确地传输到逆变电源的DC输入电路中。

优选地，所述第一可控开关包括第一双刀单掷继电器；所述第一双刀单掷继电器的线圈的常开触点开关的两端分别耦接于第一接线座、第二接线座。

通过以上技术方案：只需要通过控制该第一双刀单掷继电器的线圈通/断电，即可控制第一双刀单掷继电器的触点开关的闭合/断开。

优选地，所述第二可控开关包括第二双刀单掷继电器；所述第二双刀单掷继电器的线圈的常开触点开关的两端分别耦接于第一接线座、第二接线座。

通过以上技术方案：只需要通过控制该第二双刀单掷继电器的线圈通/断电，即可控制第二双刀单掷继电器的触点开关的闭合/断开。

优选地，所述第一输入检测电路包括第一光耦合器，所述第一光耦合器的1脚耦接于第一接线座的正极插口，2脚接地，3脚通过第一电阻耦接于第一接线座的正极插口，4脚接地。

通过以上技术方案：当第一接线座的正极插口有正向电压输入时，第一光耦合器的3、4脚连通，使得3脚接地，进而从高电平（由正向电压提供）变为低电平。

优选地，所述第二输入检测电路包括第二光耦合器，所述第二光耦合器的1脚耦接于第一接线座的负极插口，2脚接地，3脚通过第二电阻耦接于第一接线座的负极插口，4脚接地。

通过以上技术方案：当第一接线座的负极插口有正向电压输入时，第二光耦合器的3、4脚连通，使得3脚接地，进而从高电平（由正向电压提供）变为低电平。

优选地，所述第一控制电路包括第三电阻、第一PNP三极管以及第一二极管；其中，所述第一PNP三极管的基极耦接于第一输入检测电路的输出端以接收第一检测信号，集电极与所述第一双刀单掷继电器的线圈串联后接地；所述第一二极管与第一双刀单掷继电器的线圈反并联。

通过以上技术方案：当第一PNP三极管接收到低电平的信号时导通（表示第一接线座的正极插口有正向电压输入），使得第一双刀单掷继电器的线圈通电，进而第一双刀单掷继电器的线圈的触点开关闭合，将外部的DC电源正确地引入到DC输入电路中。

优选地，所述第二控制电路包括第四电阻、第二PNP三极管以及第二二极管；其中，所述第二PNP三极管的基极耦接于第二输入检测电路的输出端以接收第二检测信号，集电极与所述第二双刀单掷继电器的线圈串联后接地；所述第二二极管与第二双刀单掷继电器的线圈反并联。

通过以上技术方案：当第二PNP三极管接收到低电平的信号时导通（表示第一接线座的负极插口有正向电压输入），使得第二双刀单掷继电器的线圈通电，进而第二双刀单掷继电器的线圈的触点开关闭合，将外部的DC电源正确地引入到DC输入电路中。

附图说明

图1为实施例中逆变电源的电路模块图；

图2为实施例中第一输入检测电路、第一控制电路的电路图；

图3为实施例中第二输入检测电路、第二控制电路的电路图。

附图标记：100、第一输入检测电路；110、第一光耦合器；200、第一控制电路；300、第二输入检测电路；310、第二光耦合器；400、第二控制电路；J1、第一接线座；J2、第二接线座；S1、第一可控开关；S2、第二可控开关。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

参照图1，本实施例提供一种具有反接保护功能的逆变电源，其主要包括反接切换电路、DC输入电路、逆变桥电路和逆变控制电路四个部分；其中， DC输入电路一方面用于将外部的DC电源进行降压、稳压处理，供给逆变控制电路使用，另一方面则直接将DC电源引入到逆变桥电路，作为逆变桥电路的输入电压；逆变桥电路则受控于逆变控制电路将DC电源的输入电压转化为交流电压，由于此过程为现有技术，本实施例不再赘述。

下面，将针对反接切换电路进行具体描述。

参照图1、图2，反接切换电路包括第一接线座J1、第二接线座J2、第一可控开关S1、第二可控开关S2、第一输入检测电路100、第二输入检测电路300、第一控制电路200以及第二控制电路400。其中，第一接线座J1具有正极插口、负极插口，用于接入DC电源；第二接线座J2具有正极插口、负极插口，耦接于DC输入电路的输出端。

本实施例中，第一可控开关S1S1采用第一双刀单掷继电器KM1，第二可控开关S2S2同样采用第二双刀单掷继电器KM2；需要说明的是，第一可控开关S1S1、第二可控开关S2S2也可采用其它类型的开关，例如晶体管、场效应管等。该第一双刀单掷继电器KM1、第二双刀单掷继电器KM2的触点开关的两端分别耦接于第一接线座J1、第二接线座J2，但第一双刀单掷继电器KM1、第二双刀单掷继电器KM2的触点开关与第二接线座J2的连接点呈正负相反设置，进而当第一双刀单掷继电器KM1的触点开关闭合时，第一接线座J1上的正极插口能够与DC输入电路的正极连接；当第二双刀单掷继电器KM2的触点开关闭合时，第一接线座J1上的正极插口能够与DC输入电路的负极连接。

第一输入检测电路100包括第一光耦合器110，第一光耦合器110的1脚耦接于第一接线座J1J1的正极插口，2脚接地，3脚通过第一电阻R1耦接于第一接线座J1J1的正极插口，4脚接地。因此，只有当第一接线座J1J1的正极插口有电压输入，即DC电源的正极接到第一接线座J1J1的正极插口上时，第一光耦合器110的3脚的电位变低。

第一控制电路200包括第二电阻R3、第一PNP三极管Q1以及第一二极管D1；其中，第一PNP三极管Q1的基极耦接于第一输入检测电路100的输出端（第一光耦合器110的3脚）以接收第一检测信号，集电极与第一双刀单掷继电器KM1的线圈串联后接地；第一二极管D1与第一双刀单掷继电器KM1的线圈反并联。

参照图1、图3，第二输入检测电路300包括第二光耦合器310，第二光耦合器310的1脚耦接于第一接线座J1的负极插口，2脚接地，3脚通过第二电阻R2耦接于第一接线座J1的负极插口，4脚接地。因此，只有当第一接线座J1的负极插口有电压输入，即DC电源的正极接到第一接线座J1的负极插口上时，第二光耦合器310的3脚的电位变低。

第二控制电路400包括第四电阻R4、第二PNP三极管Q2以及第二二极管D2；其中，第二PNP三极管Q2的基极耦接于第二输入检测电路300的输出端（第二光耦合器310的3脚）以接收第二检测信号，集电极与第二双刀单掷继电器KM2的线圈串联后接地；第二二极管D2与第二双刀单掷继电器KM2的线圈反并联。

Claims (7)

1.一种具有反接自动切换功能的逆变电源，包括DC输入电路、逆变桥电路和逆变控制电路；其特征是，所述DC输入电路的输入端耦接有反接切换电路，所述反接切换电路包括：

第一接线座(J1)，具有正极插口、负极插口，用于接入DC电源；

第二接线座(J2)，具有正极插口、负极插口，耦接于DC输入电路的输出端；

第一可控开关(S1)，具有第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端以及控制端；所述第一可控开关(S1)的第一输入端、第二输入端分别耦接于第一接线座(J1)的正极插口、负极插口，所述第一可控开关(S1)的第一输出端、第二输出端分别耦接于第二接线座(J2)的正极插口、负极插口；

第二可控开关(S2)，具有第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端以及控制端；所述第二可控开关(S2)的第一输入端、第二输入端分别耦接于第一接线座(J1)的正极插口、负极插口，所述第二可控开关(S2)的第一输出端、第二输出端分别耦接于第二接线座(J2)的负极插口、正极插口；

第一输入检测电路(100)，耦接于第一接线座(J1)的正极插口，用于检测第一接线座(J1)的正极插口是否有正向电压输入，并输出对应的第一检测信号；

第二输入检测电路(300)，耦接于第一接线座(J1)的负极插口，用于检测第一接线座(J1)的负极插口是否有正向电压输入，并输出对应的第二检测信号；

第一控制电路(200)，耦接于第一输入检测电路(100)、第一可控开关(S1)的控制端，用于接收并响应于所述第一检测信号以控制第一可控开关(S1)通/断；

第二控制电路(400)，耦接于第二输入检测电路(300)、第二可控开关(S2)的控制端，用于接收并响应于所述第二检测信号以控制第二可控开关(S2)通/断。

2.根据权利要求1所述的具有反接自动切换功能的逆变电源，其特征是，所述第一可控开关(S1)包括第一双刀单掷继电器；所述第一双刀单掷继电器的线圈的常开触点开关的两端分别耦接于第一接线座(J1)、第二接线座(J2)。

3.根据权利要求1所述的具有反接自动切换功能的逆变电源，其特征是，所述第二可控开关(S2)包括第二双刀单掷继电器；所述第二双刀单掷继电器的线圈的常开触点开关的两端分别耦接于第一接线座(J1)、第二接线座(J2)。

4.根据权利要求1所述的具有反接自动切换功能的逆变电源，其特征是，所述第一输入检测电路(100)包括第一光耦合器(110)，所述第一光耦合器(110)的1脚耦接于第一接线座(J1)的正极插口，2脚接地，3脚通过第一电阻耦接于第一接线座(J1)的正极插口，4脚接地。

5.根据权利要求1所述的具有反接自动切换功能的逆变电源，其特征是，所述第二输入检测电路(300)包括第二光耦合器(310)，所述第二光耦合器(310)的1脚耦接于第一接线座(J1)的负极插口，2脚接地，3脚通过第二电阻耦接于第一接线座(J1)的负极插口，4脚接地。

6.根据权利要求2所述的具有反接自动切换功能的逆变电源，其特征是，所述第一控制电路(200)包括第三电阻、第一PNP三极管以及第一二极管；其中，所述第一PNP三极管的基极耦接于第一输入检测电路(100)的输出端以接收第一检测信号，集电极与所述第一双刀单掷继电器的线圈串联后接地；所述第一二极管与第一双刀单掷继电器的线圈反并联。

7.根据权利要求3所述的具有反接自动切换功能的逆变电源，其特征是，所述第二控制电路(400)包括第四电阻、第二PNP三极管以及第二二极管；其中，所述第二PNP三极管的基极耦接于第二输入检测电路(300)的输出端以接收第二检测信号，集电极与所述第二双刀单掷继电器的线圈串联后接地；所述第二二极管与第二双刀单掷继电器的线圈反并联。