CN216851781U - 逆变驱动电路及电气设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种逆变驱动电路及电气设备，该逆变驱动电路包括绕组电源、母线电路、正弦波驱动电路、采样电路和全桥逆变电路；其中，绕组电源具有母线电压输出端和正弦波驱动电压输出端，母线电压输出端与母线电路的输入端电连接，母线电路的输出端与全桥逆变电路的输入端电连接，正弦波驱动电压输出端分别与正弦波驱动电路的输入端、采样电路的输入端电连接，正弦波驱动电路的输出端与全桥逆变电路的输入端电连接，采样电路的输出端与正弦波驱动电路的输入端电连接。本实用新型公开的多模块联动控制电路解决了目前针对交直流转换设备中的正弦波信号转换部分，尚缺乏便捷可靠的供电方式的技术问题。

Description

逆变驱动电路及电气设备

技术领域

本实用新型属于电压转换装置技术领域，具体涉及一种逆变驱动电路及电气设备。

背景技术

对于逆变装置等需要进行交直流转换的电气设备而言，其将直流电转换为交流电的过程包括电压转换和正弦波信号转换两个部分，该两个部分需要两组电压进行供电。对于电压转换部分，可利用设备中绕组的母线电压进行供电；而对于正弦波信号转换部分，目前主要是通过辅助电源对正弦波驱动电路进行独立供电，该方式成本较高，且外接辅助电源需占据较多设备空间。基于此，现亟需一种针对设备中正弦波信号转换的便捷可靠的供电方式。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种逆变驱动电路，旨在解决目前针对交直流转换设备中的正弦波信号转换部分，尚缺乏便捷可靠的供电方式的技术问题。

本实用新型为达到其目的，所采用的技术方案如下：

一种逆变驱动电路，所述逆变驱动电路包括绕组电源、母线电路、正弦波驱动电路、采样电路和全桥逆变电路；其中：

所述绕组电源具有母线电压输出端和正弦波驱动电压输出端，所述母线电压输出端与所述母线电路的输入端电连接，所述母线电路的输出端与所述全桥逆变电路的输入端电连接，所述正弦波驱动电压输出端分别与所述正弦波驱动电路的输入端、所述采样电路的输入端电连接，所述正弦波驱动电路的输出端与所述全桥逆变电路的输入端电连接，所述采样电路的输出端与所述正弦波驱动电路的输入端电连接；

所述全桥逆变电路的输出端用于输出正弦波信号，所述采样电路的输入端用于采集所述正弦波驱动电压输出端输出的驱动电压，且所述采样电路的输出端用于根据所述驱动电压输出关断信号至所述正弦波驱动电路。

进一步地，所述绕组电源包括推挽升压电路，所述推挽升压电路的输出端分别与所述母线电压输出端、所述正弦波驱动电压输出端电连接；

所述推挽升压电路用于对绕组电压进行升压处理后输出至所述母线电压输出端和所述正弦波驱动电压输出端。

进一步地，所述逆变驱动电路还包括反馈电路，所述反馈电路的输入端与所述全桥逆变电路的输出端电连接，所述反馈电路的输出端与所述正弦波驱动电路的输入端电连接；

所述反馈电路的输入端用于采集所述全桥逆变电路输出的正弦波信号，且所述反馈电路的输出端用于根据所述正弦波信号输出稳压反馈信号至所述正弦波驱动电路。

进一步地，所述正弦波驱动电路包括单片机，所述单片机的输入端与所述采样电路的输出端电连接，所述单片机的输出端与所述全桥逆变电路的输入端电连接；

所述采样电路的输出端用于将采集的所述驱动电压输出至所述单片机，且所述单片机用于根据所述驱动电压控制所述单片机的输出端进行关断。

进一步地，所述采样电路包括采样电阻，所述采样电阻的一端与所述正弦波驱动电压输出端电连接，所述采样电阻的另一端与所述单片机的输入端电连接。

进一步地，所述采样电路还包括稳压二极管，所述稳压二极管的一端与所述采样电阻的另一端电连接，所述稳压二极管的另一端接地。

进一步地，所述采样电路还包括滤波电容，所述滤波电容并联于所述稳压二极管上。

对应地，本实用新型还提出一种电气设备，所述电气设备包括如前述的逆变驱动电路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提出的逆变驱动电路，在绕组电源为母线电路提供母线电压的同时，通过绕组电源为正弦波驱动电路提供驱动电压，并通过设置采样电路采集绕组电源输出的驱动电压，以在电压值过低(即驱动电压处于不稳定状态)时可关断正弦波驱动电路的输出，起到对正弦波驱动电路上驱动器件的保护作用，从而在无需外接辅助电源的情况下，以便捷可靠的方式实现了对正弦波驱动电路的供电。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例逆变驱动电路的电路结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中逆变驱动电路的部分电路连接示意图；

图3为本实用新型一实施例中采样电路的电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

参照图1，本实用新型一实施例提供一种逆变驱动电路，该逆变驱动电路包括绕组电源、母线电路、正弦波驱动电路、采样电路和全桥逆变电路；其中：

绕组电源具有母线电压输出端和正弦波驱动电压输出端，母线电压输出端与母线电路的输入端电连接，母线电路的输出端与全桥逆变电路的输入端电连接，正弦波驱动电压输出端分别与正弦波驱动电路的输入端、采样电路的输入端电连接，正弦波驱动电路的输出端与全桥逆变电路的输入端电连接，采样电路的输出端与正弦波驱动电路的输入端电连接；

全桥逆变电路的输出端用于输出正弦波信号，采样电路的输入端用于采集正弦波驱动电压输出端输出的驱动电压，且采样电路的输出端用于根据驱动电压输出关断信号至正弦波驱动电路。

在本实施例中，绕组电源可取自设备中变压器的副绕组电压，可将其分为两路输出电压，一路为用于对母线电路(即电压转换部分，具体可以是将400V直流电转换为220V交流电)进行供电的母线电压，另一路为用于对正弦波驱动电路进行供电的驱动电压(具体可以是12V)。获得供电的母线电路和正弦波驱动电路最终连接于全桥逆变电路上，经全桥逆变电路的交变作用即可向外输出正弦波信号，实现直流电与交流电的转换功能。

由于从副绕组引出的驱动电压并不稳定，存在断电风险，在该驱动电压不稳定时容易导致正弦波驱动电路上的驱动器件(如功率MOS管)烧毁，因此可通过设置采样电路对电压进行采集，当采集到的电压值过低时(如低于12V时)，可认为驱动电压处于不稳定状态，即输出关断信号至正弦波驱动电路，以关闭正弦波驱动电路输出，起到保护正弦波驱动电路上驱动器件的作用，提升了电路的可靠性。具体地，采样电路的关断作用可借助场效应管实现，通过向场效应管的基极输出高电平或低电平，以控制其通断，进而控制其所在的正弦波驱动电路输出支路的通断，此处对其原理不作赘述。另外，在具体实施过程中，该关断作用亦可借助单片机或其它开关器件实现，此处不一一列举。

由此可见，本实施例提供的逆变驱动电路，在绕组电源为母线电路提供母线电压的同时，通过绕组电源为正弦波驱动电路提供驱动电压，并通过设置采样电路采集绕组电源输出的驱动电压，以在电压值过低(即驱动电压处于不稳定状态)时可关断正弦波驱动电路的输出，起到对正弦波驱动电路上驱动器件的保护作用，从而在无需外接辅助电源的情况下，以便捷可靠的方式实现了对正弦波驱动电路的供电。

具体地，绕组电源包括推挽升压电路(图中未示意出)，推挽升压电路的输出端分别与母线电压输出端、正弦波驱动电压输出端电连接；

推挽升压电路用于对绕组电压进行升压处理后输出至母线电压输出端和正弦波驱动电压输出端。

推挽升压电路可将输入的直流电压通过变压器次级感应出高压，具体为经过整流、滤波、反馈稳压过程，最终得到稳压直流电压(可为400V)并输出至母线电路及正弦波驱动电路。

具体地，参照图1，逆变驱动电路还包括反馈电路，反馈电路的输入端与全桥逆变电路的输出端电连接，反馈电路的输出端与正弦波驱动电路的输入端电连接；

反馈电路的输入端用于采集全桥逆变电路输出的正弦波信号，且反馈电路的输出端用于根据正弦波信号输出稳压反馈信号至正弦波驱动电路。

通过反馈电路的稳压反馈作用，使正弦波驱动电路的输出电压可根据实际输出情况进行调整，从而可适应外部负载变化，提高输出稳定性。

具体地，参照图1和图2，正弦波驱动电路包括单片机(如图2所示的U8)，单片机的输入端与采样电路的输出端电连接，单片机的输出端与全桥逆变电路的输入端电连接；

采样电路的输出端用于将采集的驱动电压输出至单片机，且单片机用于根据驱动电压控制单片机的输出端进行关断。

通过单片机的ADC模拟数字转换功能，可将采样电路从绕组电源处采集到并输入至单片机的电压连续模拟信号转换为离散数字信号，以和预设电压阈值(具体可为12V)进行比对，从而可根据采集电压是否低于预设电压阈值而判定绕组电源是否处于不稳定状态，进而可在判定绕组电源处于不稳定状态时切断正弦波驱动电路的输出(即同时断开图2中D1、D2、D4、D5四路输出)，对驱动器件形成保护作用。

具体地，参照图1至图3，采样电路包括采样电阻，采样电阻的一端与正弦波驱动电压输出端电连接，采样电阻的另一端与单片机的输入端电连接。

具体地，参照图1至图3，采样电路还包括稳压二极管，稳压二极管的一端与采样电阻的另一端电连接，稳压二极管的另一端接地。

具体地，参照图1至图3，采样电路还包括滤波电容，滤波电容并联于稳压二极管上。

以图2和图3所示为例，采样电阻R27的左端与正弦波驱动电压输出端电连接，采样电阻R27的右端(即PWM-AD-EN端)与单片机U8的ADC引脚电连接。

采样电阻采用分压原理对绕组电源的输出电压进行采样，而通过采样电阻分出的电压处于不稳定状态，当负载电流减小时，电阻上的压降随之减小，输出电压将升高，为避免输出电压过高，需在采样电阻与接地端之间并联一个稳压二极管，以将输出电压限制在一定范围。另外，稳压二极管噪声较大，通过并联滤波电容可有效降低对采样电阻进行稳压的过程中引起的纹波与噪声。

对应地，本实用新型实施例还提供一种电气设备，电气设备包括上述任一实施例中的逆变驱动电路。

在本实施例中，电气设备可包括交直流转换装置，具体可以是一种逆变装置。得益于上述逆变驱动电路的改进，本实施例的电气设备具有与上述逆变驱动电路相同的技术效果，此处不再赘述。

需要说明的是，本实用新型公开的逆变驱动电路及电气设备的其它内容可参见现有技术，在此不再赘述。

另外，需要说明的是，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种逆变驱动电路，其特征在于，所述逆变驱动电路包括绕组电源、母线电路、正弦波驱动电路、采样电路和全桥逆变电路；其中：

所述绕组电源具有母线电压输出端和正弦波驱动电压输出端，所述母线电压输出端与所述母线电路的输入端电连接，所述母线电路的输出端与所述全桥逆变电路的输入端电连接，所述正弦波驱动电压输出端分别与所述正弦波驱动电路的输入端、所述采样电路的输入端电连接，所述正弦波驱动电路的输出端与所述全桥逆变电路的输入端电连接，所述采样电路的输出端与所述正弦波驱动电路的输入端电连接；

所述全桥逆变电路的输出端用于输出正弦波信号，所述采样电路的输入端用于采集所述正弦波驱动电压输出端输出的驱动电压，且所述采样电路的输出端用于根据所述驱动电压输出关断信号至所述正弦波驱动电路。

2.根据权利要求1所述的逆变驱动电路，其特征在于，所述绕组电源包括推挽升压电路，所述推挽升压电路的输出端分别与所述母线电压输出端、所述正弦波驱动电压输出端电连接；

所述推挽升压电路用于对绕组电压进行升压处理后输出至所述母线电压输出端和所述正弦波驱动电压输出端。

3.根据权利要求1所述的逆变驱动电路，其特征在于，所述逆变驱动电路还包括反馈电路，所述反馈电路的输入端与所述全桥逆变电路的输出端电连接，所述反馈电路的输出端与所述正弦波驱动电路的输入端电连接；

所述反馈电路的输入端用于采集所述全桥逆变电路输出的正弦波信号，且所述反馈电路的输出端用于根据所述正弦波信号输出稳压反馈信号至所述正弦波驱动电路。

4.根据权利要求1所述的逆变驱动电路，其特征在于，所述正弦波驱动电路包括单片机，所述单片机的输入端与所述采样电路的输出端电连接，所述单片机的输出端与所述全桥逆变电路的输入端电连接；

所述采样电路的输出端用于将采集的所述驱动电压输出至所述单片机，且所述单片机用于根据所述驱动电压控制所述单片机的输出端进行关断。

5.根据权利要求4所述的逆变驱动电路，其特征在于，所述采样电路包括采样电阻，所述采样电阻的一端与所述正弦波驱动电压输出端电连接，所述采样电阻的另一端与所述单片机的输入端电连接。

6.根据权利要求5所述的逆变驱动电路，其特征在于，所述采样电路还包括稳压二极管，所述稳压二极管的一端与所述采样电阻的另一端电连接，所述稳压二极管的另一端接地。

7.根据权利要求6所述的逆变驱动电路，其特征在于，所述采样电路还包括滤波电容，所述滤波电容并联于所述稳压二极管上。

8.一种电气设备，其特征在于，所述电气设备包括如权利要求1至7中任一项所述的逆变驱动电路。

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