CN2169244Y

CN2169244Y - 汽车蓄电池逆变电源

Info

Publication number: CN2169244Y
Application number: CN 93228770
Authority: CN
Inventors: 张抚生; 徐颜文; 王长山; 王秀兰
Original assignee: Fushun Industrial Automation Co; Fushun electronic technology research institute
Current assignee: Fushun Industrial Automation Co; Fushun electronic technology research institute
Priority date: 1993-07-20
Filing date: 1993-07-20
Publication date: 1994-06-15
Anticipated expiration: 2003-07-20

Abstract

汽车蓄电池逆变电源，由直流升压电路和高压直流变工频交流的控制电路。

直流升压电路由高频信号源、开关电路、变压器、桥式整流电路组成；高压直流变工频交流的控制电路，由信号发生器，脉冲调宽电路、开关推动电路和桥式功率输出电路组成。

该逆变电源采用二次变换方式结构简单，体积小，效率高，稳定可靠，应用广泛。

Description

本实用新型是对现有逆变电源的改进，可用在汽车等交通工具上或其它无交流电源的场合。

在汽车等交通工具上和其他一些地方，往往只有蓄电池电源，而无交流电源，为满足电器设备对交流电的需求，就要把直流电变换成交流电，这就是逆变电源。目前使用的逆变电源都是将12V或24V的直流电一次逆变成工频110V或220V的交流电。而这种变换方法所用的变压器体积大，用材多、效率低，难于在汽车等交通工具上普遍推广应用。

本实用新型的目的是设计一种体积小，重量轻、性能好、效率高、实用的汽车蓄电池逆变电源。

本实用新型汽车蓄电池逆变电源，由信号源、开关电路、变压器、整流电路组成，特点是采用了直流升压电路和高压直流变工频交流的控制电路。

直流升压电路包括由SG3525集成块组成的高频信号源、由开关管Q1、Q2组成的推挽开关电路、变压器T、及由D3－D6、电容C4组成的桥式整流滤波电路，蓄电池的12V或24V电压在高频信号源的推动下、开关管Q1、Q2轮流导通，将直流电变为交流电，经变压器T升压，再经桥式整流稳压输出311直流电V1。

高压直流变工频交流的控制电路，包括由双时基集成电路NE556构成的100HZ信号发生器IC1A、脉冲调宽电路IC1B；由三极管Q3及双D触发器CD4013（IC2A、IC2B）构成的50HZ脉冲分配电路；由小功率开关管Q10－Q13及阻容件和二极管构成的开关推动电路；由大功率开关管Q6－Q9构成的桥式功率输出电路。高压直流电V1加到开关管Q7、Q9上，信号源IC1A输出信号给脉冲宽度调节电路IC1B，其9脚输出信号加到IC2A的CLK端和Q3基极，被Q3反相的输出信号加到IC2B的CLK端，IC2A同时用做分频器，IC2A、IC2B两个触发电路的同相输出、反相输出端分别送出极性相反的信号给小功率开关管Q10－Q13的基极，而其集电极的输出又分别送到大功率开关管Q6－Q9棚极上，经功率管的轮流导通，就把直流电变挽成50周220伏的交流电。

直流升压电路中的高频信号源频率为40－100KHZ，该信号推动推挽开关电路的开关管Q1、Q2工作，如需推挽开关电路输出大功率，Q1、Q2可用多管并联代替，开关管Q1、Q2耐压不小于50V，整流管D3－－D6为超快恢复管，Q1、Q2、Q6－Q9用场效应管。

直流升压电路采用的变压器为EE型铁氧体磁芯，初级线圈用铜箔片绕制，次级线圈用漆包线绕制，初级线圈夹在次级线圈中间，即先绕次级线圈，再绕初级线圈，最后再绕次级线圈。

在高压直流工频交流的控制电路中，Q6－Q9构成的桥式功率输出电路上，采用了分别由D1、R4、R7、C7和R6、R8、D2、C8构成的对场效应管Q7、Q9栅极控制电平进行转挽的自举电路，稳压管ZD1、ZD2对Q7、Q9的栅极提供过压保护。

本实用新型与现有逆变电源比较有如下优点：

1、由于采用了直流升压和高压直流变工频交流的二次变挽方式和特种结构的变压器，使得逆变电源的体积大大缩小，仅为现有逆变电源体积的五分之一。

2、变压器的初、次分别采用铜箔片和漆包线线圈，并将初级线圈夹在次级线圈之间，这种绕制方式，可最大限度地减小漏磁，提高初、次级之间的耦合度，避免过冲造成的功率管的损坏。

3、该逆变电源输出电压稳定，当输入电压在10－－15伏之间波动时，其输出电压波动在10％以内。

4、由于采用了大功率场效应管，电流余量大，成本也比较低，容易推广普及。

图1是汽车逆变电源的原理图。

图2是变压器初、次级线圈绕制示意图。

图中，1为骨架、2为初级线圈、3为次级的内层线圈、4为次级的外层线圈。

采用上述设计方案试制了一台12V－220V的逆变电源，大功率开关管Q1、Q2，用采的SMP50－05型场效应管四只，两两并联组成，大功率开关管Q6、Q7、Q8、Q9用耐压400V的场效应管IEF740、小功率开关管Q10、Q13采用普通硅管，Q11、Q12采用高反压管，桥式整流二极管均为超快恢复管，变压器用EC41铁氧体磁芯，初级铜箔片宽20Cm，厚0.1mm，该逆变电源输出功率140W，经在小型客车（汽车）上做为21寸电视机和一台放像机的电源，经实用效果良好，输出电压稳定，效果好。

Claims

1、一种汽车蓄电池逆变电源，由信号源、开关电路、变压器、桥式整流电路组成，其特征在于采用了直流升压电路和高压直流变工频交流的控制电路。

2、按照权利要求1所述的逆变电源，其特征在于直流升压电路包括由SG3525集成块组成的高频信号源，由开关管Q1、Q2组成的推挽开关电路、变压器T及由D3－－D6、电容C4组成的桥式整流滤波电路，蓄电池的12V或24V电压，在高频信号推动下开关管Q1、Q2输流导通，将直流电变为交流电，经变压器T升压，再经桥式整流稳压输出311V直流电V1。

3、按照权利要求1所述的逆变电源，其特征在于高压直流变工频交流的控制电路，包括由双时基集成电路NE556构成的100HZ信号发生器IC1A、脉冲调宽电路IC1B；由三极管Q3及双D触发器CD4013（IC2A、IC2B）构成的50HZ脉冲分配电路；由小功率开关管Q10－Q13及阻容件和二极管构成的开关推动电路和由大功率开关管Q6－Q9构成的桥式功率输出电路。高压直流电V1加到大功率管Q7、Q9上，信号源IC1A输出信号给脉冲宽度调节电路IC1B，其9脚输出信号加到IC2A的CLK端及Q3基极，被Q3反相的输出信号加到IC2B的CLK端，IC2A同时用做分频器，IC2A、IC2B两个触发电路的同相输出、反相输出端分别送出极性相反的信号给小功率开关管Q10－Q13的基极，而其集电极的输出又分别送到Q6－Q9栅极上，经功率管的轮流导通，就把直流电变挽成50周220伏的交流电。

4、按照权利要求1、2所述的逆变电源，其特征在于直流升压电路中的高频信号源频率为40－－100KHZ。

5、按照权利要求1、2所述的逆变电源，其特征在于直流升压电路采用的变压器初级线圈2用铜箔片绕制，次级线圈3、4用漆包线绕制，初级线圈2夹在次级线圈3、4中间。

6、按照权利要求1、3所述的逆变电源，其特征在于在高压直流变工频交流的控制电路中，Q6－Q9构成的桥式功率输出电路上，采用了分别由D1、R4、R7、C7和R6、R8、D2、C8构成的对场效应管Q7、Q9栅极控制电平进行转挽的自举电路。