CN209345030U - 光耦隔离驱动半桥逆变器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光耦隔离驱动半桥逆变器，包括光耦隔离驱动半桥逆变电路，光耦隔离驱动半桥逆变电路包括整流电路、第一隔离电路、第二隔离电路、第一逆变回路和第二逆变回路，第一隔离电路和第二隔离电路的输入端均连接一驱动部件的输出端；第一隔离电路的输出端连接第一逆变回路的输入端；第二隔离电路的输出端连接第二逆变回路的输入端；第一逆变回路的第一输出端连接整流电路的第一输出端；第一逆变回路的第二输出端连接第二逆变回路的第一输出端；第二逆变回路的第二输出端连接整流电路的第二输出端；整流电路的第一输入端和第二输入端均连接一推挽驱动电路的输出端，本实用新型可有效防止驱动部件因直流高压灌入而损坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种逆变器，尤其涉及一种光耦隔离驱动半桥逆变器中的光耦隔离驱动半桥逆变电路。
背景技术
逆变电源是利用晶闸管电路把直流电转变成交流电后为负载供电的供电装置，逆变电源通常由驱动芯片直接驱动内部的场效应管来控制逆变器的输出，然而当逆变器或场效应管损坏时，直流高压将通过驱动芯片的引脚灌到芯片内部，造成驱动芯片的永久性损坏，给用户造成损失。
实用新型内容
鉴于上述存在的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种光耦合隔离驱动半桥逆变器，通过在逆变器的逆变电路中增设隔离电路，防止驱动芯片因直流高压灌入而受损。
本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是，提供一种光耦隔离驱动半桥逆变器，包括光耦隔离驱动半桥逆变电路，所述光耦隔离驱动半桥逆变电路包括整流电路、第一隔离电路、第二隔离电路、第一逆变回路和第二逆变回路，
所述第一隔离电路和所述第二隔离电路的输入端均连接用于驱动所述第一隔离电路或所述第二隔离电路的一驱动部件的输出端；
所述第一隔离电路的输出端连接所述第一逆变回路的输入端；所述第二隔离电路的输出端连接所述第二逆变回路的输入端；
所述第一逆变回路的第一输出端连接所述整流电路的第一输出端；所述第一逆变回路的第二输出端连接所述第二逆变回路的第一输出端；所述第二逆变回路的第二输出端连接所述整流电路的第二输出端；
所述整流电路的第一输入端和第二输入端均连接所述半桥逆变器的推挽驱动电路的输出端。
作为本实用新型的一种优选方案，所述第一隔离电路和所述第二隔离电路均包括一隔离驱动部件，所述隔离驱动部件包括光耦合器和三极管。
作为本实用新型的一种优选方案，所述第一隔离电路包括一第一光耦合器，所述第一光耦合器的第一引脚通过一第九电阻与所述半桥逆变器的所述后级半桥驱动电路的输出端连接，所述第一光耦合器的第二引脚和第三引脚连接至接地端，所述第一光耦合器的第四引脚连接所述第一逆变回路的输入端，同时通过一第十一电阻连接15V电压。
作为本实用新型的一种优选方案，所述第二隔离电路包括一第二光耦合器，所述第二光耦合器的第一引脚通过一第十电阻与所述半桥逆变器的所述后级半桥驱动电路的输出端连接，所述第二光耦合器的第二引脚和第三引脚连接至接地端，所述第二光耦合器的第四引脚连接所述第二逆变回路的输入端，同时通过一第十二电阻连接15V电压。
作为本实用新型的一种优选方案，所述第一逆变回路包括一第一场效应管，所述第一场效应管的漏极连接所述整流电路的第一输出端，所述第一场效应管的源极连接所述第二逆变回路的第一输出端，所述第一场效应管的栅极通过一第四电阻连接一三极管的集电极，所述三极管的发射极连接至接地端，所述三极管的基极通过一第六电阻连接所述第一隔离电路的输出端，所述三极管的基极同时通过一第七电阻连接至接地端；所述三极管的集电极同时依次通过一第五电阻和一第三二极管连接15V电压；所述第三二极管与所述第五电阻的第一连接点依次通过一第四电容和一第四二极管连接至所述第一场效应管的栅极。
作为本实用新型的一种优选方案，所述第二逆变回路包括一第二场效应管，所述第二场效应管的漏极连接所述第一场效应管的源极，所述第二场效应管的源极连接至接地端，所述第二场效应管的栅极通过一第八电阻连接所述第二隔离电路的输出端，所述第八电阻的两端还并联有一第五二极管。
作为本实用新型的一种优选方案，所述第一场效应管或所述第二场效应管均为N沟道场效应管。
作为本实用新型的一种优选方案，所述三极管为NPN型三极管。
作为本实用新型的一种优选方案，所述整流电路包括一变压器，所述变压器的第一引脚和第三引脚之间并联一阻容吸收电路，所述变压器的第六引脚依次通过一第一二极管、一第三电阻、一第二电阻和一第二二极管连接所述变压器的第八引脚，所述第三电阻的两端并联一第二电解电容，所述第二电阻的两端并联一第三电解电容，所述变压器的第七引脚先后连接所述第三电阻和所述第二电阻相接的第二连接点和所述第二电解电容和所述第三电解电容相接的第三连接点；所述变压器的第二引脚分别连接一避雷器和一第一电解电容，所述避雷器的另一端连接12V电压，所述第一电解电容的另一端连接至接地端。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是，通过在逆变器的逆变电路中增设隔离电路，可有效防止场效应管损坏后，驱动芯片因直流高压灌入而损坏。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的光耦隔离驱动半桥逆变器的光耦隔离驱动半桥逆变电路的电路图；
图2是本实用新型实施例提供的光耦隔离驱动半桥逆变器的光耦隔离驱动半桥逆变电路中的第一隔离电路的电路图；
图3是本实用新型实施例提供的光耦隔离驱动半桥逆变器的光耦隔离驱动半桥逆变电路中的第二隔离电路的电路图；
图4是本实用新型实施例提供的光耦隔离驱动半桥逆变器的光耦隔离驱动半桥逆变电路中的第一逆变电路的电路图；
图5是本实用新型实施例提供的光耦隔离驱动半桥逆变器的光耦隔离驱动半桥逆变电路中的第二逆变电路的电路图；
图6是本实用新型实施例提供的光耦隔离驱动半桥逆变器的光耦隔离驱动半桥逆变电路中的整流电路的电路图。
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的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
请参照图1，本实用新型实施例提供的一种光耦隔离驱动半桥逆变器，包括一光耦隔离驱动半桥逆变电路，所述光耦隔离驱动半桥逆变电路包括整流电路100、第一隔离电路200、第二隔离电路300、第一逆变回路400和第二逆变回路500；
所述第一隔离电路200和所述第二隔离电路300的输入端均连接用于驱动所述第一隔离电路200和所述第二隔离电路300的一驱动部件的输出端；所述驱动部件通常为现有技术中的驱动芯片，所述驱动部件输出的驱动信号的工作频率为50Hz；
所述第一隔离电路200的输出端连接所述第一逆变回路400的输入端；所述第二隔离电路300的输出端连接所述第二逆变回路500的输入端；
所述第一逆变回路400的第一输出端411连接所述整流电路100的第一输出端101；所述第一逆变回路400的第二输出端412连接所述第二逆变回路500的第一输出端501；所述第二逆变回路500的第二输出端502连接所述整流电路100的第二输出端102；
所述整流电路100的第一输出端101和第二输入端102均连接所述半桥逆变器的推挽驱动电路的输出端；所述推挽驱动电路为本技术领域内的现有技术，在此不作详细阐述。
所述第一隔离电路200和所述第二隔离电路300均包括一隔离驱动部件，所述隔离驱动部件包括光耦合器和三极管，本实用新型优选光耦合器作为所述的隔离驱动部件。具体而言，请参照图2，所述的第一隔离电路200包括一第一光耦合器1，所述第一光耦合器1的第一引脚11通过一第九电阻90与所述驱动部件的输出端连接；所述第一光耦合器1的第二引脚12和第三引脚13连接至接地端；所述第一光耦合器1的第四引脚14连接所述第一逆变回路400的输入端，同时通过一第十一电阻110连接15工作电压。
请参照图3，同样，所述第二隔离电路300包括一第二光耦合器2，所述第二光耦合器2的第一引脚21通过一第十电阻1000与所述驱动部件的输出端连接；所述第二光耦合器2的第二引脚22和第三引脚23连接至接地端；所述第二光耦合器2的第四引脚24连接所述第二逆变回路500的输入端，同时通过一第十二电阻120连接15V工作电压。
请参照图4，所述第一逆变回路400包括一第一场效应管401，所述第一场效应管401的漏极连接所述整流电路100的第一输出端101；所述第一场效应管401的源极连接所述第二逆变回路500的第一输出端501；所述第一场效应管401的栅极通过一第四电阻40连接一三极管402的集电极；所述三极管402的发射极连接至接地端，所述三极管402的基极通过一第六电阻60连接所述第一隔离电路300的输出端，所述三极管402的基极同时通过一第七电阻70连接至接地端；所述三极管402的集电极同时依次通过一第五电阻50和一第三二极管603连接15V电压；所述第三二极管603与所述第五电阻50的第一连接点A依次通过一第四电容704和一第四二极管604连接至所述第一场效应管401的栅极。
请参照图5，所述第二逆变回路500包括一第二场效应管403，所述第二场效应管403的漏极连接所述第一场效应管402的源极；所述第二场效应管403的源极连接至接地端；所述第二场效应管403的栅极通过一第八电阻80连接所述第二隔离电路300的输出端；所述第八电阻80的两端还并联有一第五二极管605。
需要说明的是，所述第一场效应401和所述第二场效应管403均为N沟道场效应管，所述三极管402为NPN型三极管。
请参照图6，所述整流电路100包括一变压器3，所述变压器3的第一引脚31和第三引脚33之间并联一阻容吸收电路，所述阻容吸收电路包括一第一电容701和一第一电阻10，所述第一电容701和所述第一电阻10以串联方式连接；所述变压器3的第六引脚36依次通过一第一二极管601、一第三电阻30、一第二电阻20和一第二二极管602连接所述变压器3的第八引脚38，所述第三电阻30的两端并联一第二电解电容802，所述第二电阻20的两端并联一第三电解电容803，所述变压器3的第七引脚37先后连接所述第三电阻30和所述第二电阻20相接的第二连接点B和所述第二电解电容802和所述第三电解电容803相接的第三连接点C。需要说明的是，所述第三连接点C同时为所述整流电路100的第三输出端103。所述变压器3的第九引脚39和第十引脚391悬空。
为了增强所述变压器的避雷效果，所述整流电路100中还包括一避雷电路，所述避雷电路包括一避雷器4和一第一电解电容801，所述避雷器1的输入端连接12V直流电，所述避雷器1的输出端连接所述变压器3的第二引脚32，所述第一电解电容801的一端连接至接地端，另一端同样连接所述变压器3的第二引脚32。
所述光耦隔离驱动半桥逆变器的工作原理如下：
所述整流电路100中的所述变压器3根据所述推挽驱动电路输出的驱动信号将从所述避雷器4的输入端输入的12V直流电升压到300V左右高压并通过所述第一二极管601和所述第二二极管602整流后，再经所述第二电解电容802和所述第三电解电容803滤波输出直流高压；
所述第一隔离电路200和所述第二隔离电路300根据所述驱动部件的驱动信号工作，当向所述第一隔离电路200输入高电平信号时，所述第一光耦合器1的第三引脚13和第四引脚14对地导通，此时，与所述第一光耦合器1的第四引脚14连接的15V电压通过所述第十一电阻110拉到地，此时所述三极管402的基极电压为零，三极管402处于截止状态。与所述第三二极管603连接的15V电压此时经所述第三二极管603、所述第五电阻50和所述第三电阻30，将所述第一场效应管401的栅极打开，所述第一场效应管401处于导通状态，此时直流高压的电流走向为，从所述整流电路100的第一输出端101流经所述第一场效应管401至所述第一逆变回路400的第二输出端412，然后通过负载最终流向所述整流电路100的第三输出端103。
当向所述第二隔离电路300输入低电平信号时，所述第二光耦合器2的第三引脚23和第三引脚24为开路状态，此时，与所述第二光耦合器2的第四引脚24连接的15V电压依次经所述第十二电阻120、所述第八电阻80和所述第五二极管605将所述第二场效应管403的栅极打开，此时所述第二场效应管403处于导通状态，此时直流高压的走向为，从所述整流电路100的第三输出端103经负载流向所述第一逆变回路400的第二输出端412。如此反复循环形成220V 50Hz的交流电。
综上所述，本实用新型通过在逆变器的逆变电路中增设隔离电路，可有效防止场效应管损坏后，驱动芯片因直流高压灌入而损坏。而且，本实用新型提供的光耦合驱动半桥逆变电路中的信号传输模式为单向传输，逆变电路的输入端和输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，传输效率高。并且可通过调节用于驱动所述第一隔离电路和所述第二隔离电路的驱动信号的占空比，达到逆变输出的精密稳压。
以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种光耦隔离驱动半桥逆变器，其特征在于，包括光耦隔离驱动半桥逆变电路，所述光耦隔离驱动半桥逆变电路包括整流电路、第一隔离电路、第二隔离电路、第一逆变回路和第二逆变回路，
所述第一隔离电路和所述第二隔离电路的输入端均连接用于驱动所述第一隔离电路或所述第二隔离电路的一驱动部件的输出端；
所述第一隔离电路的输出端连接所述第一逆变回路的输入端；所述第二隔离电路的输出端连接所述第二逆变回路的输入端；
所述第一逆变回路的第一输出端连接所述整流电路的第一输出端；所述第一逆变回路的第二输出端连接所述第二逆变回路的第一输出端；所述第二逆变回路的第二输出端连接所述整流电路的第二输出端；
所述整流电路的第一输入端和第二输入端均连接所述半桥逆变器的推挽驱动电路的输出端。
2.如权利要求1所述的光耦隔离驱动半桥逆变器，其特征在于，所述第一隔离电路和所述第二隔离电路均包括一隔离驱动部件，所述隔离驱动部件包括光耦合器和三极管。
3.如权利要求1所述的光耦隔离驱动半桥逆变器，其特征在于，所述第一隔离电路包括一第一光耦合器，所述第一光耦合器的第一引脚通过一第九电阻与所述半桥逆变器的所述驱动部件的输出端连接，所述第一光耦合器的第二引脚和第三引脚连接至接地端，所述第一光耦合器的第四引脚连接所述第一逆变回路的输入端，同时通过一第十一电阻连接15V电压。
4.如权利要求1所述的光耦隔离驱动半桥逆变器，其特征在于，所述第二隔离电路包括一第二光耦合器，所述第二光耦合器的第一引脚通过一第十电阻与所述半桥逆变器的所述驱动部件的输出端连接，所述第二光耦合器的第二引脚和第三引脚连接至接地端，所述第二光耦合器的第四引脚连接所述第二逆变回路的输入端，同时通过一第十二电阻连接15V电压。
5.如权利要求1所述的光耦隔离驱动半桥逆变器，其特征在于，所述第一逆变回路包括一第一场效应管，所述第一场效应管的漏极连接所述整流电路的第一输出端，所述第一场效应管的源极连接所述第二逆变回路的第一输出端，所述第一场效应管的栅极通过一第四电阻连接一三极管的集电极，所述三极管的发射极连接至接地端，所述三极管的基极通过一第六电阻连接所述第一隔离电路的输出端，所述三极管的基极同时通过一第七电阻连接至接地端；所述三极管的集电极同时依次通过一第五电阻和一第三二极管连接15V电压；所述第三二极管与所述第五电阻的第一连接点依次通过一第四电容和一第四二极管连接至所述第一场效应管的栅极。
6.如权利要求5所述的光耦隔离驱动半桥逆变器，其特征在于，所述第二逆变回路包括一第二场效应管，所述第二场效应管的漏极连接所述第一场效应管的源极，所述第二场效应管的源极连接至接地端，所述第二场效应管的栅极通过一第八电阻连接所述第二隔离电路的输出端，所述第八电阻的两端还并联有一第五二极管。
7.如权利要求6所述的光耦隔离驱动半桥逆变器，其特征在于，所述第一场效应管或所述第二场效应管均为N沟道场效应管。
8.如权利要求5所述的光耦隔离驱动半桥逆变器，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管。
9.如权利要求1所述的光耦隔离驱动半桥逆变器，其特征在于，所述整流电路包括一变压器，所述变压器的第一引脚和第三引脚之间并联一阻容吸收电路，所述变压器的第六引脚依次通过一第一二极管、一第三电阻、一第二电阻和一第二二极管连接所述变压器的第八引脚，所述第三电阻的两端并联一第二电解电容，所述第二电阻的两端并联一第三电解电容，所述变压器的第七引脚先后连接所述第三电阻和所述第二电阻相接的第二连接点和所述第二电解电容和所述第三电解电容相接的第三连接点；所述变压器的第二引脚分别连接一避雷器和一第一电解电容，所述避雷器的另一端连接12V电压，所述第一电解电容的另一端连接至接地端。
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