CN216490260U - 一种车载逆变电路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车载逆变电路系统。包括依次相连的高频升压逆变电路、全桥整流滤波电路、全桥逆变电路、LC滤波电路以及负载电路；高频升压逆变电路的输入端与12V直流电源相连，高频升压逆变电路经一用以将PWM波放大的驱动电路1连接至用于输出高频PWM波的控制电路1；高频升压逆变电路连接有输入过、欠压保护电路和过热保护电路，输入过、欠压保护电路和过热保护电路与控制电路1相连；全桥逆变电路经一用以将SPWM波放大的驱动电路2连接至用以输出SPWM波的控制电路2；负载电路连接有输出过流保护电路、输出过压保护电路，输出过流保护电路与驱动电路2相连，输出过压保护电路与控制电路2相连。本实用新型结构简单，能够保证输出准确性和安全性。

Description

一种车载逆变电路系统

技术领域

本实用新型涉及逆变器领域，特别是一种车载逆变电路系统。

背景技术

车载逆变器是将汽车设备上的直流电转换成工频正弦交流电，供一般电器产品使用。有了它，我们在汽车内也可以使用电视、笔记本电脑、电钻、医用救护设备、军用装备等与市电配套的电器。随着汽车的普遍应用，此项设备适用于各个行业。车载逆变器根据输出信号的不同可以分为方波逆变器和正弦波逆变器。前者交流质量和承载能力差，不能与“感性负载”相连，虽然有许多缺点，但它的技术要求低，电路简单，价格低廉。后者虽然电路结构复杂且技术要求和成本高，但其能提供不间断的高质量交流电，且任何负载都能适应。

由于市场需求的不断提高，出现了性能远远高于纯方波逆变器的准正弦波逆变器，其输出波形正负方向最大值之间存在时间间隔，解决了一些纯方波逆变器的问题。然而，准正弦波波形还是属于方波这个大范畴，且方波连续性比较差的缺点没有完全改善。一般来说，真正可以提供交流电质量高、任何负载都可以驱动的是正弦波逆变器，但由于其技术要求高、且成本也高，故只在需求比较严格的领域应用广，市场不是太大。由于我国大部分电力的基本需求比较低，准正弦波逆变器就能满足需求，且其有高效率、低价格等特点，因此成为了市场上的主流产品。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种车载逆变电路系统，结构简单，能够保证输出准确性和安全性。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种车载逆变电路系统，包括依次相连的高频升压逆变电路、全桥整流滤波电路、全桥逆变电路、LC滤波电路以及负载电路；所述高频升压逆变电路的输入端与12V直流电源相连，所述高频升压逆变电路经一用以将PWM波放大的驱动电路1连接至用于输出高频PWM波的控制电路1；所述高频升压逆变电路连接有输入过、欠压保护电路和过热保护电路，所述输入过、欠压保护电路和过热保护电路与控制电路1相连；所述全桥逆变电路经一用以将SPWM波放大的驱动电路2连接至用以输出SPWM波的控制电路2；所述负载电路连接有输出过流保护电路、输出过压保护电路，所述输出过流保护电路与驱动电路2相连，所述输出过压保护电路与控制电路2相连；所述驱动电路1、驱动电路2、控制电路2与+15V直流稳压电源相连；所述控制电路1与+3.3V直流稳压电源相连。

在本实用新型一实施例中，所述高频升压逆变电路为推挽电路，其拓扑结构是推挽正激型逆变装置。

在本实用新型一实施例中，所述控制电路1的芯片为TMS320F28335。

在本实用新型一实施例中，所述驱动电路1包括IR2104芯片及其外围电路。

在本实用新型一实施例中，所述控制电路2包括SG3525芯片、ICL8038芯片及其外围电路。

在本实用新型一实施例中，所述驱动电路2包括IR2110芯片及其外围电路。

在本实用新型一实施例中，所述高频升压逆变电路包括匝数比为9:240的变压器。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型结构简单，在电路中采用了高频正弦脉冲宽度调制技术使最终得到的波形更加完善，同时具备输入过、欠压保护电路、过热保护电路、输出过压保护电路以及输出过流保护电路。在软件保护与硬件保护的双重保护下，电路系统发生故障的时候，能够及时封锁驱动电路的输出，大大保证系统的安全性。

附图说明

图1是本实用新型图1为本实用新型系统原理框图。

图2为本实用新型实施例中输入过、欠压保护电路。

图3为本实用新型实施例中过热保护电路。

图4为本实用新型实施例中输出过压保护电路。

图5为本实用新型实施例中输出过流保护电路。

图中：SR是+12直流电源，GPN高频升压逆变电路，ZL是全桥整流滤波电路，NB是全桥逆变电路，LB是LC滤波电路，FZ是负载电路，KZ1是控制电路1，KZ2是控制电路2，QD1是驱动电路1，QD2是驱动电路2，PZ1是+15V直流稳压电源，PZ2是+3.3V直流稳压电源，GR是过热保护电路，QY是输入过、欠压保护电路，GL是输出过流保护电路，GY是输出过压保护电路。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。

本实用新型一种车载逆变电路系统，包括依次相连的高频升压逆变电路、全桥整流滤波电路、全桥逆变电路、LC滤波电路以及负载电路；所述高频升压逆变电路的输入端与12V直流电源相连，所述高频升压逆变电路经一用以将PWM波放大的驱动电路1连接至用于输出高频PWM波的控制电路1；所述高频升压逆变电路连接有输入过、欠压保护电路和过热保护电路，所述输入过、欠压保护电路和过热保护电路与控制电路1相连；所述全桥逆变电路经一用以将SPWM波放大的驱动电路2连接至用以输出SPWM波的控制电路2；所述负载电路连接有输出过流保护电路、输出过压保护电路，所述输出过流保护电路与驱动电路2相连，所述输出过压保护电路与控制电路2相连；所述驱动电路1、驱动电路2、控制电路2与+15V直流稳压电源相连；所述控制电路1与+3.3V直流稳压电源相连。

以下为本实用新型一具体实例。

如图1所示，本实施例提供了一种车载逆变电路系统，具体包括依次相连的高频升压逆变电路、全桥整流滤波电路、全桥逆变电路、LC滤波电路以及负载电路；所述高频升压逆变电路的输入端与12V直流电源相连，所述高频升压逆变电路经一驱动电路1连接至控制电路1，所述控制电路1用以输出高频PWM波，所述驱动电路1用以将所述PWM波放大；所述高频升压逆变电路连接有输入过、欠压保护采样电路和过热保护采样电路，所述输入过、欠压保护电路和过热保护电路与控制芯片1相连；所述全桥逆变电路经一驱动电路2连接至控制电路2，所述控制电路2用以输出SPWM波，所述驱动电路2用以将所述SPWM波放大；所述负载电路连接有输出过流保护电路以及输出过压保护电路，所述输出过流保护电路与驱动芯片2相连，所述输出过压保护电路与控制芯片2相连；所述驱动电路1、驱动电路2和所述控制电路2与+15V直流稳压电源相连；所述控制电路1与+3.3V直流稳压电源相连。

在本实施例中，所述高频升压逆变电路为推挽电路，其拓扑结构是推挽正激型逆变装置。

在本实施例中，所述控制电路1的芯片为TMS320F28335。

在本实施例中，所述驱动电路1包括IR2104芯片及其外围电路。

在本实施例中，所述控制电路2包括SG3525芯片、ICL8038芯片及其外围电路。

在本实施例中，所述驱动电路2包括IR2110芯片及其外围电路。

在本实施例中，所述升压电路包括匝数比为9:240的变压器。

如图1所示，高频升压逆变电路GPN采用推挽电路，将12V直流电SR变为高频高压交流电压，全桥整流滤波电路ZL负责将高频高压交流电压变为直流电压，全桥逆变电路NB将直流电压转化为交流正弦波电压。滤波电路LB滤掉其中的谐波电压，输出工频交流正弦波电压给负载电路FZ。控制电路KZ1负责输出高频的PWM波，驱动电路QD1将PWM波放大，用来控制推挽电路中的开关管。控制电路KZ2负责输出SPWM波，驱动电路QD2将SPWM波放大，用来控制全桥逆变电路中的开关管。其中驱动电路QD1、驱动电路QD2和控制电路KZ2由+15V直流电源模块PZ1供电，控制电路KZ1由+3.3V直流电源模块PZ2供电，所述车载逆变电路系统的具体工作方式如下：

在本实施例中，高频升压逆变电路GPN包括9：240的变压器，它与全桥整流滤波电路ZL结合，可以将12V直流电压变为320V直流电压，由于经过滤波电路，输出直流电压平整。当电压经过全桥逆变电路NB时，触发脉冲为SPWM波，可以将直流电压变为交流正弦波，输出的波形由控制电路KZ2决定。交流正弦波电压流过滤波电路LB后，流入负载电路FZ的电压就变为工频交流正弦波电压。

在本实施例中，控制电路KZ1 的芯片主要由TMS320F28335构成，通过编程控制TMS320F28335芯片的ePWM模块输出两路互补且有死区的PWM波形，这两路波形可由驱动芯片IR2104进行放大，用来驱动推挽电路的两个开关管。输入过、欠压保护电路QY（如图2所示）和过热保护电路GR（如图3所示）连接在TMS320F28335芯片的A\D转换模块输入引脚，当输入电压过低或过高或温度过高时，通过程序控制禁止ePWM模块输出PWM波，电路停止运行。

在本实施例中，控制电路KZ2 的芯片主要由SG3525和ICL8038构成，通过正弦脉冲宽度调制技术输出两路互补的SPWM波形，这两路波形可由驱动电路进行放大，驱动电路QD2由IR2110芯片和外界电路组成，同一个驱动电路QD2 输出的两路SPWM波控制逆变电路一个桥臂的上下两臂，设置好合适的死区时间，即可输出交流正弦波电压。输出过压保护电路GY（如图4所示）连接至控制电路KZ2中的SG3525芯片上，当输出电压过高时，SG3525芯片的SD端口输出高电平，封锁SG3525的两路输出，全桥逆变电路停止工作。输出过流保护电路GL（如图5所示）连接至驱动电路QD2中的IR2110芯片上，当输出电流过高时，IR2110芯片的SD端口输出高电平，封锁IR2110的两路输出，全桥逆变电路停止工作。

在本实施例中，适当设置死区时间，就可以防止在运行过程中同一个桥臂同时开通时逆变电路发生短路故障，引起大电流，导致开关管的损坏。

值得一提的是，本实用新型保护的是硬件结构，至于控制方法等不要求保护。以上仅为本实用新型实施例中一个较佳的实施方案。但是，本实用新型并不限于上述实施方案，凡按本实用新型方案所做的任何均等变化和修饰，所产生的功能作用未超出本方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种车载逆变电路系统，其特征在于，包括依次相连的高频升压逆变电路、全桥整流滤波电路、全桥逆变电路、LC滤波电路以及负载电路；所述高频升压逆变电路的输入端与12V直流电源相连，所述高频升压逆变电路经一用以将PWM波放大的驱动电路1连接至用于输出高频PWM波的控制电路1；所述高频升压逆变电路连接有输入过、欠压保护电路和过热保护电路，所述输入过、欠压保护电路和过热保护电路与控制电路1相连；所述全桥逆变电路经一用以将SPWM波放大的驱动电路2连接至用以输出SPWM波的控制电路2；所述负载电路连接有输出过流保护电路、输出过压保护电路，所述输出过流保护电路与驱动电路2相连，所述输出过压保护电路与控制电路2相连；所述驱动电路1、驱动电路2、控制电路2与+15V直流稳压电源相连；所述控制电路1与+3.3V直流稳压电源相连。

2.根据权利要求1所述的一种车载逆变电路系统，其特征在于，所述高频升压逆变电路为推挽电路，其拓扑结构是推挽正激型逆变装置。

3.根据权利要求1所述的一种车载逆变电路系统，其特征在于，所述控制电路1的芯片为TMS320F28335。

4.根据权利要求1所述的一种车载逆变电路系统，其特征在于，所述驱动电路1包括IR2104芯片及其外围电路。

5.根据权利要求1所述的一种车载逆变电路系统，其特征在于，所述控制电路2包括SG3525芯片、ICL8038芯片及其外围电路。

6.根据权利要求1所述的一种车载逆变电路系统，其特征在于，所述驱动电路2包括IR2110芯片及其外围电路。

7.根据权利要求1所述的一种车载逆变电路系统，其特征在于，所述高频升压逆变电路包括匝数比为9:240的变压器。

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