CN2596662Y - 直流转交流转换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种直流转交流转换器，包括：一桥式开关电路，该桥式开关电路的正端接至直流输入端的正端，桥式电路的负端接至直流输入的负端，桥式的其中一个交流端串接储能电感后再接至变压器输入侧的一端，变压器输入侧的另一端再接至桥式电路的另一交流端，并从桥式电路的二交流端分别检出波形，经积分后接至PWM的回授端，控制部分由波形产生器产生半周的正弦波以提供脉波宽度产生器(PWM)的参考电位端，波形产生器另产生低频(50Hz或60Hz)方波以供控制电路将PWM输出与该方波运算后提供桥式电路所需的控制信号。如此即能将直流电源只经过一组开关电路及一只变压器即可转换成交流输出。而其直流电源的直流电只经一组开关电路及一个变压器即可转换成交流电输出，可简化电路结构、提升可靠度并节省成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源装置，特别是一种直流转交流转换器。
背景技术
传统技术的直流转交流转换器电路，请阅图1所示，其主要由升压电路10’、桥式整流电路20’，滤波电容器C2’，两个脉宽调制器(PWM-1、PWM-2)、桥式开关电路10及控制驱动电路40组成。该升压电路10’是由开关晶体管(Q1、Q2)与变压器T1构成推挽式(PUSH-PULL)的升压电路10’，其直流输入正端由变压器T1的中心抽头输入经开关晶体管(Q1、Q2)回到直流输入的负端，藉由脉宽调制器(PWM-1)的控制使直流输入经变压器T1、开关晶体管(Q1、Q2)升压后于变压器T1的二次侧得到高压输出，该高压输出经由四整流二极管(D1~D4)组成的桥式整流电路20’整流，再经滤波电容器C2’的滤波，得到一平稳的高压直流，该高压直流再接至由四开关晶体管(Q3~Q6)组成的桥式开关电路10并藉由脉宽调制器(PWM-2)产生低频(50Hz或60Hz)的脉宽调变波形，经控制驱动电路40以产生交流输出，但因该脉宽调制器(PWM-1、PWM-2)乃低频操作，只能控制交流输出的电压，无法控制交流输出的波形，故其输出为如图2所示的近似正弦波(Modified sine wave)而非真正的正弦波(Pure sine wave)，请参照图2所示。
其次，请参照图3所示的另一直流转交流转换器电路。是将上述应用加入一储能电感器L1，并于控制驱动电路40增加一波形产生器30，藉以产生低失真的正弦波讯号，以供脉宽调制器(PWM-2)作比较之用。脉宽调制器(PWM-2)的输出再经由控制驱动电路40切换成四个开关晶体管(Q3~Q6)所需的讯号，经控制驱动电路40后驱动由四开关晶体管(Q3~Q6)组成的桥式开关电路10，使之同时具有高频及低频变化的开关运作，其输出再经L1储能滤波后得到低失真的正弦波输出。然而，上述传统技术不论是近似正弦波(Modified sine wave)输出亦或真正正弦波(Pure sine wave)输出，其均需将直流经过一个变压器、二级开关电路(由开关晶体管(Q1、Q2)组成的推挽升压电路10’)及(由四开关晶体管(Q3~Q6)组成的桥式开关电路10)、及一组整流滤波电路(由整流二极管(D1~D4)组成的桥式整流电路20’及滤波电容器C2’组成)，且该部份均需使用大功率的零件，应力大、容易故障，且电路所需零件甚多，使成本居高不下。
且上述传统技术的输出端由四开关晶体管(Q3~Q6)组成的开关电路10，因其处于高压状态下操作，如遇输出端负载过大或短路时，容易造成四开关晶体管(Q3~Q6)产生过大瞬间功率而烧毁的现象，造成保护电路不易克服，产生价格高且信赖度不佳的缺点。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种直流转交流转换器电路，藉由开关电路的二交流端分别检出波形，经积分后接至脉宽调制器(PWM)的回授端，控制部份由波形产生器产生半周期的正弦波以提供给脉宽调制器(PWM)的参考电位端，使波形产生器另产生低频(50Hz或60Hz)方形波以供应控制电路，而将脉宽调制器(PWM)的输出与该方形波运算后的结果提供开关电路所需的控制信号。以此方式即能将直流电源的直流电只经一组开关电路及一个变压器即可转换成交流电输出，可简化电路结构、提升可靠度并节省成本。
本实用新型的其它目的与详细的构造，通过下面的结合附图的详细说明而更为明确，
附图说明
图1是传统的直流转交流转换器的电路图；
图2是传统的直流转交流转换器所产生的近似正弧波的波形图；
图3是另一传统的直流转交流转换器的电路图；
图4是本实用新型的直流转交流转换器的电路图；
图5是本实用新型波形产生器产生的正弧波的波形图；
图6、图7是本实用新型波形产生器产生的低频方形波图；
图8是本实用新型的积分电路输出的全波波形图；
图9是本实用新型的脉宽调制器输出的波形图；
图10是本实用新型的控制驱动电路合成的正弦波正半周的波形图；
图11是本实用新型的控制驱动电路合成的正弦波负半周的波形图。
附图标记说明：10开关电路；10’升压电路；20积分电路；20’整流电路；30波形产生器；40控制驱动电路；C1-C3电容器；C2’滤波电容器；D1-D6二极管；L1电感器；PWM脉宽调制器；PWM-1脉宽调制器-1；PWM-2脉宽调制器-2；Q1-Q6晶体管；T1变压器。
具体实施方式
首先，请参阅图4所示，本实用新型的一种直流转交流转换器包括：开关电路10、变压器T1、脉宽调制器PWM、积分电路20、波形产生器30、控制驱动电路40。
该开关电路10是由四开关晶体管Q1至Q4连接成的桥式开关电路，而该桥式开关晶体管(Q1~Q4)是金属氧化物半导体一场效晶体管(MOS-FET)，于一端接于直流电源，其一交流端串联连接于储能电感器L1，再接至变压器T1输入侧的一端；
该变压器T1，其输入侧的另一端再接至开关电路10的另一交流端，且开关电路10的二交流端分别接于二极管D1、D2，
该积分电路20由电阻器及电容器组成，或以运算放大器组成的低通滤波电路(Low Pass Filter)，其输入端接于二极管D1、D2，而输出端则接至脉宽调制器PWM的回授端；
一脉宽调制器PWM，其参考电位端是连接于波形产生器30，以输入波形产生器30的正弦波(请参阅图5)；而回授端则接至积分电路20的输出端，以依据两波形的比较结果而调整其输出的脉波宽度；
一波形产生器30，是用振荡电路或以简单功能的单片微机(Single ChipMicro-Processor)制成，以产生半周期的正弦波(请参阅图5)，及产生两频率相同，相位相反的低频(50Hz或60Hz)方形波(如图6、图7所示)以供应控制驱动电路40，该两低频方形波亦可只由波形产生器30产生其中一个，另一个由非门(NOT GATE)组成；
一控制驱动电路40，用以将脉宽调制器(PWM)的输出与波形产生器30产生的低频方形波运算，以提供开关电路10所需的控制信号。
藉由波形产生器30产生低失真的正弦波(F1)(请参阅图5)及两个低频(50Hz或60Hz)的方形波(F3)、(F4)，请参考图6、图7，该两方形波相位相反，该正弦波接至脉宽调制器PWM作为参考电压，另连接于桥式开关电路交流端的二极管D1、D2所检出的电压，经一积分电路20以将高频滤除并保留低频而得到全波波形F7(请参考图8)以供脉宽调制器PWM比较之用，脉宽调制器PWM将依参考电压与检知电压的高低调整输出的脉波宽度F2(请参考图9)，其脉波再与由波形产生器30所产生的低频方形波经由控制驱动电路40而合成，使其产生二个同时具有高频脉波宽度及低频方形波的波形信号，此两信号一为在正弦波正半周时用于控制开关晶体管Q1、Q4导通的波形F5(请参考图10)，另一为正弦波负半周时用于控制开关晶体管Q2、Q3导通的波形F6(请参考图11)。
当正弦波在正半周期时藉开关晶体管Q1、Q4的高频ON/OFF切换，电流将自直流正端输入经开关晶体管Q1、储能电感器L1到达变压器T1的A端，变压器T1的B端再经由开关晶体管Q4回到直流输入的负端，而在此ON/OFF过程中储能电感器L1将于开关晶体管Q1、Q4 ON时储存部份能量，至开关晶体管Q1、Q4 OFF时再将能量释放给变压器T1。当正弦波在负半周期时，藉由开关晶体管Q2、Q3的高频ON/OFF切换，电流将自直流正端输入经开关晶体管Q2到达变压器T1的B端，变压器A端再经由储能电感器L1及开关晶体管Q3回到直流输入的负端，在此ON/OFF过程中储能电感器L1将于开关晶体管Q2、Q3 ON时储存部份能量，至开关晶体管Q2、Q3 OFF时再将能量释放给变压器T1。
在开关电路10操作过程中，储能电感器L1所储存能量的多寡取决于此PWM依输出电压变化实施修正所产生的脉波宽度，因为储能电感器L1具有储能的效果，故能藉由开关电路10的操作而使输出电压能有以正弦波方式自零值上升至最大值再回到零值的变化，且因设有储能电感器L1使开关电路10的高频电流经储能电感器L1的储能效果的处理后使变压器T1只获得低频的交流电流，经由变压器T1圈数比例升压后即可得到所需要的正弦波交流输出，而不需要其它滤除高频电流的组件。
综上所述，本实用新型确可达预期的效果，以上所述者仅为本实用新型的较佳实施例，且已达广泛的功效。凡依本实用新型权利要求所作的均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
Claims (9)
1.一种直流转交流转换器，其特征在于包括：
一开关电路，该开关电路是一桥式开关电路，其一端接于直流电源，而一交流端串联连接于储能电感器，再接至变压器输入侧的一端；
一变压器，其输入侧的另一端再接至开关电路的另一交流端，且开关电路的二交流端分别接于二极管；
一积分电路，其输入端接于二极管，而输出端则接至脉宽调制器的回授端；
一脉宽调制器，其参考电位端连接于波形产生器，以输入波形产生器的正弦波；
一波形产生器，用以产生半周期的正弦波，及产生低频方形波以供应控制驱动电路；
一控制驱动电路，用以将脉宽调制器的输出与波形产生器产生的低频方形波运算，以提供开关电路所需的控制信号。
2.如权利要求1所述的直流转交流转换器电路，其中，该桥式开关电路由四个金属氧化物半导体一场效晶体管(MOS-FET)连接成。
3.如权利要求1所述的直流转交流转换器电路，其中，该积分电路是一滤波电路。
4.如权利要求3所述的直流转交流转换器电路，其中，该滤波电路是电阻器滤波电路。
5.如权利要求1所述的直流转交流转换器电路，其中，该波形产生器包含一振荡电路。
6.如权利要求1所述的直流转交流转换器电路，其中，该波形产生器包含一单芯片处理器。
7.如权利要求1所述的直流转交流转换器电路，其中，该低频方形波为二相位相反的低频方形波。
8.如权利要求7所述的直流转交流转换器电路，其中，该二相位相反的低频方形波由波形产生器所产生。
9.如权利要求7所述的直流转交流转换器电路，其中，该二相位相反的低频方形波由波形产生器及非门所产生。
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|---|---|---|---|---|
| WO2008145023A1 (fr) * | 2007-05-29 | 2008-12-04 | Jiahua Hu | Module d'attaque d'alimentation à découpage |
| CN100505485C (zh) * | 2004-05-26 | 2009-06-24 | 伊顿动力品质公司 | 采用适应性波形基准的电力转换设备和方法 |
| CN102122898A (zh) * | 2010-01-08 | 2011-07-13 | 北京动力源科技股份有限公司 | 一种高压变频器的单极性载波注入控制电路及方法 |
| CN101308628B (zh) * | 2007-05-14 | 2012-07-18 | 奇美电子股份有限公司 | 背光单元、显示装置以及电子系统 |
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2003
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100505485C (zh) * | 2004-05-26 | 2009-06-24 | 伊顿动力品质公司 | 采用适应性波形基准的电力转换设备和方法 |
| CN101308628B (zh) * | 2007-05-14 | 2012-07-18 | 奇美电子股份有限公司 | 背光单元、显示装置以及电子系统 |
| WO2008145023A1 (fr) * | 2007-05-29 | 2008-12-04 | Jiahua Hu | Module d'attaque d'alimentation à découpage |
| CN102122898A (zh) * | 2010-01-08 | 2011-07-13 | 北京动力源科技股份有限公司 | 一种高压变频器的单极性载波注入控制电路及方法 |
| CN102122898B (zh) * | 2010-01-08 | 2013-06-05 | 北京动力源科技股份有限公司 | 一种高压变频器的单极性载波注入控制电路及方法 |
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