CN207612205U - 一种纯正弦波逆变器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种纯正弦波逆变器，纯正弦波逆变器包括电源输入模块、脉冲宽度调制模块、变压整流滤波模块、SPWM驱动模块、LC滤波模块、正弦波输出模块、电压采样模块、电流采样模块、主控器模块和显示模块，电流采样模块包括第一分流MOS管、第二采样MOS管、第三采样MOS管、第四采样MOS管、采样电阻、第一控制电阻和第二控制电阻。应用本实用新型提供的纯正弦波逆变器，可以实现多种电流值的采样检测。

Description

一种纯正弦波逆变器

技术领域

本实用新型涉及逆变器领域，特别涉及一种纯正弦波逆变器。

背景技术

逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置，目前，使用的一种修正正弦波逆变器，由低压驱动控制电路、脉冲宽度调制输出驱动电路及输入输出保护电路连接构成，但是这种结构的修正正弦波逆变器产生的波形在对精密仪器使用时，由于没有隔离，信号干扰较大，造成采集数据不准确，尤其在一些医疗设备，军用设备上，对于精密性的要求比较高，即使稍微有点干扰也会产生严重的后果。

现有的纯正弦逆变器，为了检测大电流，因为功耗等的要求，需要对电流进行采样后再进行检测。而通常电流的采样只能有一种采样值。因为只能采样一种电流，所以它所能检测的电流值只有一种，不便于实现多种电流值的采样检测。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种纯正弦波逆变器，用于实现多种电流值的采样检测。技术方案如下：

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种正弦波逆变器，所述纯正弦波逆变器包括电源输入模块、脉冲宽度调制模块、变压整流滤波模块、SPWM驱动模块、LC滤波模块、正弦波输出模块、电压采样模块、电流采样模块、主控制器模块和显示模块，所述脉冲宽度调制模块分别与所述电源输入模块和所述变压整流滤波模块，所述变压整流滤波模块与所述SPWM驱动模块连接，所述SPWM驱动模块与所述LC滤波模块连接，所述LC滤波模块与所述正弦波输出模块连接；所述电源输入模块与所述电压采样模块相连接，所述脉冲宽度调制模块与所述电流采样模块连接；所述主控制器模块分别与所述电压采样模块、所述电流采样模块、所述显示模块连接；

所述电流采样模块包括第一分流MOS管、第二采样MOS管、第三采样MOS 管、第四采样MOS管、采样电阻、第一控制电阻和第二控制电阻，所述第一分流MOS管的栅极和第二采样MOS管的栅极均连接输入电源，所述第一分流MOS 管的漏极、第二采样MOS管的漏极、第三采样MOS管的漏极和第四采样MOS管的漏极均连接电流输入管脚，所述第一分流MOS管的源极接地，所述第二采样 MOS管的源极、第三采样MOS管的源极和第四采样MOS管的源极均与所述采样电阻的一端连接，所述采样电阻的一端还连接采样电压输出端，所述采样电阻的另一端接地，所述第三采样MOS管的栅极通过所述第一控制电阻连接第一外部信号输入管脚，所述第四采样MOS管的栅极通过所述第二控制电阻连接第二外部信号输入管脚。

可选的，所述电源输入模块包括电源信号子模块、防雷击抗浪涌保护子模块和电磁辐射抑制子模块，电源信号子模块依次连接防雷击抗浪涌保护子模块、电磁辐射抑制子模块。

可选的，所述纯正弦波逆变器还包括与所述主控制器连接报警模块。

可选的，所述纯正弦波逆变器还包括与所述主控制器的连接的温度检测模块。

可选的，所述纯正弦波逆变器还包括与主控制器的连接的散热风扇。

可选的，所述纯正弦波逆变器还包括分别与所述电源输入模块和所述脉冲宽度调制模块的连接的输入隔离模块。

可选的，所述纯正弦波逆变器还包括与所述主控制器的连接的USB接口。

可选的，所述纯正弦波逆变器还包括与电流输入模块连接的防反接保护模块。

在本实用新型中，纯正弦波逆变器包括电源输入模块、脉冲宽度调制模块、变压整流滤波模块、SPWM驱动模块、LC滤波模块、正弦波输出模块、电压采样模块、电流采样模块、主控制器模块和显示模块。采用电流采样模块可以实现多种电流值的采样检测。

当然，实施本实用新型的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本实用新型提供的纯正弦波逆变器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型正弦波逆变器实施例中，该纯正弦波逆变器的结构示意图如图1所示。图1中，纯正弦波逆变器包括电源输入模块101、脉冲宽度调制模块102、变压整流滤波模块103、SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation，正弦脉宽调制)驱动模块104、LC(电感-电容)滤波模块105、正弦波输出模块106、电压采样模块107、电流采样模块108、主控制器模块109和显示模块110，脉冲宽度调制模块102分别与电源输入模块101和变压整流滤波模块103，变压整流滤波模块 103与SPWM驱动模块104连接，SPWM驱动模块104与LC滤波模块105连接，LC 滤波模块105与正弦波输出模块106连接；电源输入模块101与电压采样模块107 相连接，脉冲宽度调制模块102与电流采样模块108连接；主控制器模块109分别与电压采样模块107、电流采样模块108、显示模块110连接；

电流采样模块108包括第一分流MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属—绝缘体—半导体)管、第二采样MOS管、第三采样MOS管、第四采样MOS管、采样电阻、第一控制电阻和第二控制电阻，所述第一分流MOS管的栅极和第二采样MOS管的栅极均连接输入电源，所述第一分流MOS管的漏极、第二采样MOS管的漏极、第三采样MOS管的漏极和第四采样MOS管的漏极均连接电流输入管脚，所述第一分流MOS管的源极接地，所述第二采样MOS管的源极、第三采样MOS管的源极和第四采样MOS管的源极均与所述采样电阻的一端连接，所述采样电阻的一端还连接采样电压输出端，所述采样电阻的另一端接地，所述第三采样MOS管的栅极通过所述第一控制电阻连接第一外部信号输入管脚，所述第四采样MOS管的栅极通过所述第二控制电阻连接第二外部信号输入管脚。

本实施例中，SPWM驱动模块104就是在脉冲宽度调制模块102的基础上改变了调制脉冲方式，脉冲宽度时间占空比按正弦规率排列，这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出，LC滤波模块105是由电感、电容、电阻等组合成的滤波模块，用来给谐波补偿。这样就能产生纯正弦波，能避免信号的干扰，保证仪器采集数据的准确度。

本实施例中，电流采样模块108包括第一分流MOS管、第二采样MOS 管、第三采样MOS管、第四采样MOS管、采样电阻、第一控制电阻和第二控制电阻，第一控制电阻和第二控制电阻用于限流，以防止损坏第三采样MOS管和第四采样MOS管。需要说明的是，本实施例中，第一分流MOS管、第二采样MOS管、第三采样MOS管和第四采样MOS管均为P沟道MOS管。

本实施例中，第一分流MOS管的栅极和第二采样MOS管的栅极均连接输入电源Vin，因此第一分流MOS管和第二采样MOS管处于常导通状态，为固定接入状态，第一分流MOS管的漏极、第二采样MOS管的漏极、第三采样 MOS管的漏极和第四采样MOS管的漏极均连接电流输入管脚，第一分流MOS 管的源极接地，第二采样MOS管的源极、第三采样MOS管的源极和第四采样 MOS管的源极均与采样电阻的一端连接，采样电阻的一端还连接采样电压输出端，采样电阻Rs的另一端接地，第三采样MOS管M3的栅极通过第一控制电阻连接第一外部信号输入管脚，第四采样MOS管的栅极通过第二控制电阻连接第二外部信号输入管脚B。这样就能实现多种限流值，而且实现方式较为简单。

本实施例中，第三采样MOS管和第四采样MOS管的导通状态分别通过第一外部信号输入管脚和第二外部信号输入管脚进行控制。当第三采样MOS管和第四采样MOS管的栅极信号为高电平时，第三采样MOS管和第四采样MOS 管导通，为低电平时，第三采样MOS管和第四采样MOS管截止。因此，可以根据实际需要控制第三采样MOS管和第四采样MOS管的导通状态。

因为第一分流MOS管的栅极和第二采样MOS管处于常导通状态，电流输入管脚中的电流流过第一分流MOS管的栅极和第二采样MOS管，流过第一分流MOS管的电流直接到地，而流过第二采样MOS管的电流流入采样电阻，当第一外部信号输入管脚A和第二外部信号输入管脚进行控制的第三采样MOS 管和/或第四采样MOS管导通时，电流输入管脚中的电流流过它们后，流入采样电阻。流入的电流在采样电阻产生电压后通过采样电压输出端输出给后续电路。

本实施例中，第一分流MOS管、第二采样MOS管、第三采样MOS管、第四采样MOS管以一定的大小比例设置。所设置的比例值根据电路的具体情况而定。通过第一外部信号输入管脚和第二外部信号输入管脚对第三采样MOS管和/或第四采样MOS管的导通状态进行控制，可以控制第二采样MOS管、第三采样MOS3和第四采样MOS管得到不同的采样电流，因此通过采样电阻也就可以产生不同的采样电压。第二采样MOS管、第三采样MOS管和第四采样MOS4 导通的越多，采样的电流越大，产生的采样电压也就越大。最大时为第二采样 MOS管、第三采样MOS管和第四采样MOS管全部导通。

在本实用新型中，采用本实用新型提供的电流采样模块可以实现多种电流值的采样检测。

在本实用新型的一个实施方式中，电源输入模块101包括电源信号子模块、防雷击抗浪涌保护子模块和电磁辐射抑制子模块，电源信号子模块依次连接防雷击抗浪涌保护子模块、电磁辐射抑制子模块。

电磁辐射抑制子模块采用了多次谐波抑制技术电磁辐射抑制技术和电磁辐射抑制技术，使整个正弦波逆变器能够提供可靠性高、稳定性高的输出电压。

雷击抗浪涌保护子模块采用了防雷击抗浪涌技术，解决了正弦波逆变器使用安全问题，增加了本发明正弦波逆变器的使用寿命。

在本实用新型的一个实施方式中，纯正弦波逆变器还包括与主控制器109 连接报警模块。

主控制器在确定电压过载、电流过流或短路等情况下，驱动报警模块发生报警信息，所发出的报警信息可以为蜂鸣、红灯亮或两者之间的结合，实现过载保护、过流保护、短路保护，进而保证纯正弦波逆变器的安全。

在本实用新型的一个实施方式中，纯正弦波逆变器还包括与主控制器109的连接的温度检测模块。

温度检测模块检测纯正弦波逆变器的工作温度，并将检测结果发送至主控制器，主控制器在温度超过预先设置的阈值时，驱动报警模块发出报警，实现高温保护。

在本实用新型的一个实施方式中，纯正弦波逆变器还包括与主控制器109的连接的散热风扇。

温度检测模块检测纯正弦波逆变器的工作温度，并将检测结果发送至主控制器，主控制器在温度超过预先设置的阈值时，驱动散热风扇工作，有利于纯正弦波逆变器的散热，大大延长纯正弦波逆变器的寿命。

在本实用新型的一个实施方式中，纯正弦波逆变器还包括分别与电源输入模块101和脉冲宽度调制模块102的连接的输入隔离模块。

输入隔离模块能对输入的电压进行有效的隔离，避免信号干扰。

在本实用新型的一个实施方式中，纯正弦波逆变器还包括与主控制器109的连接的USB接口。

USB接口是充电接口，使得纯正弦波逆变器的充电更加方便。

在本实用新型的一个实施方式中，纯正弦波逆变器还包括与电流输入模块 101连接的防反接保护模块。

防反接保护模块是二极管防反接模块，可以保护为纯正弦波逆变器提供电力支持的设备的安全。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种纯正弦波逆变器，其特征在于，所述纯正弦波逆变器包括电源输入模块、脉冲宽度调制模块、变压整流滤波模块、SPWM驱动模块、LC滤波模块、正弦波输出模块、电压采样模块、电流采样模块、主控制器模块和显示模块，所述脉冲宽度调制模块分别与所述电源输入模块和所述变压整流滤波模块连接，所述变压整流滤波模块与所述SPWM驱动模块连接，所述SPWM驱动模块与所述LC滤波模块连接，所述LC滤波模块与所述正弦波输出模块连接；所述电源输入模块与所述电压采样模块相连接，所述脉冲宽度调制模块与所述电流采样模块连接；所述主控制器模块分别与所述电压采样模块、所述电流采样模块、所述显示模块连接；

所述电流采样模块包括第一分流MOS管、第二采样MOS管、第三采样MOS管、第四采样MOS管、采样电阻、第一控制电阻和第二控制电阻，所述第一分流MOS管的栅极和第二采样MOS管的栅极均连接输入电源，所述第一分流MOS管的漏极、第二采样MOS管的漏极、第三采样MOS管的漏极和第四采样MOS管的漏极均连接电流输入管脚，所述第一分流MOS管的源极接地，所述第二采样MOS管的源极、第三采样MOS管的源极和第四采样MOS管的源极均与所述采样电阻的一端连接，所述采样电阻的一端还连接采样电压输出端，所述采样电阻的另一端接地，所述第三采样MOS管的栅极通过所述第一控制电阻连接第一外部信号输入管脚，所述第四采样MOS管的栅极通过所述第二控制电阻连接第二外部信号输入管脚。

2.根据权利要求1所述的纯正弦波逆变器，其特征在于，所述电源输入模块包括电源信号子模块、防雷击抗浪涌保护子模块和电磁辐射抑制子模块，电源信号子模块依次连接防雷击抗浪涌保护子模块、电磁辐射抑制子模块。

3.根据权利要求1所述的纯正弦波逆变器，其特征在于，所述纯正弦波逆变器还包括与所述主控制器连接的报警模块。

4.根据权利要求1所述的纯正弦波逆变器，其特征在于，所述纯正弦波逆变器还包括与所述主控制器连接的温度检测模块。

5.根据权利要求4所述的纯正弦波逆变器，其特征在于，所述纯正弦波逆变器还包括与主控制器连接的散热风扇。

6.根据权利要求1所述的纯正弦波逆变器，其特征在于，所述纯正弦波逆变器还包括输入隔离模块，隔离模块分别与所述电源输入模块和所述脉冲宽度调制模块连接。

7.根据权利要求1所述的纯正弦波逆变器，其特征在于，所述纯正弦波逆变器还包括与所述主控制器连接的USB接口。

8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的纯正弦波逆变器，其特征在于，所述纯正弦波逆变器还包括与电流输入模块连接的防反接保护模块。