CN2800642Y

CN2800642Y - 可编程逆变式正弦波产生装置

Info

Publication number: CN2800642Y
Application number: CN 200520055838
Authority: CN
Inventors: 诸葛骏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-03-12
Filing date: 2005-03-12
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2015-03-12

Abstract

本实用新型涉及一种可编程逆变式正弦波产生装置，包括正弦波转换电路(3)；尤其是还包括与所述正弦波转换电路(3)相连的正弦波产生与控制电路(1)；该正弦波产生与控制电路含有直流输入端，并输出正弦波PWM波形。本新型提出一种方便调试、电路简单的正弦波产生装置，应用可编程IC正弦产生控制技术改进正弦波逆变器，以达到体积小巧，结构简单，并且能够方便快速使产品批量生产的目的。本实用新型的有益效果是：由于零件集成度高，电路联接关系少，因而制造工艺简单，方便迅速批量生产，而且本实用新型的正弦波逆变器可靠性较高。

Description

可编程逆变式正弦波产生装置

【技术领域】

本实用新型属于一种电子式正弦波产生装置，尤其属于一种方便调试、电路简单的集成电子式正弦波产生装置。

【背景技术】

目前高频纯正弦波逆变器的正弦驱动波形由硬件产生，先产生三角波和基准正弦波，通过三角波和基准正弦波比较产生正弦PWM，然后再经过延时电路产生死区，另外有专门的反馈电路和保护电路。但高频纯正弦波逆变器的正弦波产生控制电路设计复杂，零件多，使得逆变器生产体积大，技术要求高，可靠性较低。

中国专利申请CN2333118公开了一种直流转正弦波式交流电源转换控制装置，其结构特征是由升压电路、正弦波产生电路、PWM波产生电路、驱动模组、MOSFET输出电路、滤波电路、保护电路构成一完整的直/交流电源转换控制装置；以全桥方式作输出。但其电路设计复杂，体积较大，因而制造难度大，可靠性较低。

在电子技术快速发展的今天，现有技术的正弦波逆变器越来越不能满足小型化、简洁可靠和便于制造的要求。

【实用新型内容】

本实用新型为克服现有设计复杂、体积庞大、制造难度大、可靠性低的正弦波逆变器的不足之处，提出一种方便调试、电路简单的正弦波产生装置，应用可编程IC正弦产生控制技术改进正弦波逆变器，以达到体积小巧，结构简单，并且能够方便快速使产品批量生产的目的。本实用新型将基准正弦波电路、三角波电路、SPWM产生电路、死区产生电路、保护电路、反馈电路的功能由单片机全部完成，直接由单片机通过驱动电路驱动MOS管，经过滤波得到纯正弦波。

本实用新型要解决的技术问题是电路元器件分离性大，电路复杂，组成单元电路多，变换复杂。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：采用高集成度零件，简化电路联接关系，组成高可靠正弦波逆变器。

本实用新型的目的可以这样达到：

一种可编程逆变式正弦波产生装置，包括正弦波转换电路；其特征在于：

还包括与所述正弦波转换电路相连的正弦波产生与控制电路；该正弦波产生与控制电路含有直流输入端，并输出正弦波PWM波形。

本实用新型的有益效果是：由于零件集成度高，电路联接关系少，因而制造工艺简单，方便迅速批量生产，而且本实用新型的正弦波逆变器可靠性较高。

【附图说明】

图1是本实用新型可编程逆变式正弦波产生装置的原理框图；

图2是所述正弦波产生装置的微处理器的软件流程；

图3是所述正弦波产生装置的电原理图。

【具体实施方式】以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

一种可编程逆变式正弦波产生装置，包括正弦波转换电路3；其特征在于：

还包括与所述正弦波转换电路3相连的正弦波产生与控制电路1；该正弦波产生与控制电路含有直流输入端，并输出正弦波PWM波形。

所述的可编程逆变式正弦波产生装置还设置有电压及电流取样电路4，其取样点依次接所述正弦波转换电路3的电源端和公共端；所述取样电路输出端依次接所述正弦波产生与控制电路1的电压和电流取样输入端；所述正弦波产生与控制电路1和正弦波转换电路3之间还设置有驱动电路2。

所述正弦波转换电路3是全桥转换电路；其他实施例也可用半桥转换电路。

所述驱动电路2的输入端分别接控制电路1的四个输出端；其输出端分别接所述全桥转换电路3各桥臂的控制端。

所述正弦波转换电路3由MOSFET构成。

所述正弦波产生与控制电路1的电流取样端有两个，分别与不同时间常数的滤波网络R2、C2和R3、C3相连。

实用中，本实用新型电子式正弦波产生装置由正弦波控制电路1、MOS管驱动电路2、正弦波转换电路3和电流电压取样电路4，以及高压逆变电路5组成，加上电源即可工作。

IC5与Q5、Q6、T1构成高压逆变电路5，经D3、D4、D5、D6整流得到一个320-450V的高压。IC1(EMC78P458)为EMC公司的可编程单片机IC，同时具有8路A/D，两个PWM和一个模拟比较器，可产生正弦波所需的PWM，并对输出短路或过载进行保护。IC2、IC3为MOS管的驱动IC，Q1、Q2，Q3、Q4，为MOS管，组成一个全桥电路；L1、C1为LC滤波电路，从高频SPWM滤出正弦波。R1为电流取样电阻，R2、C2和R3、C3为两路不同时间常数的电流电压滤波。

实现方法，可运用可编程IC(例如EMC78P458)，其原理为可编程的控制方式，有多种IC都可以实现，本例以EMC78P458介绍。EMC78P458是一个带有AD转换和PWM输出功能的8位单片机，正好适合本实施例。将正弦转换电路3的电压和输出电流接入IC1带AD转换的检测脚，测得电压值和电流值，可以判断电压高低和输出功率，计算出来的正弦PWM可由IC1的PWM脚直接输出。所有的控制功能都由软件实现，见流程图。正弦PWM的计算方法为：一个正弦周期分成400个时段，每个时段50uS，根据这个时段正弦的角度得到PWM的比例，再经过一些修正，得到最终PWM值，由单片机的PWM脚输出，就得到了正弦PWM。通过检测输出侧电压和电流，计算产生调制了正弦的PWM1、PWM2和正弦相位的PWM3、PWM4信号，产生的PWM经过驱动电路驱动MOS管，PWM1、PWM2合成PWMA，PWM3、PWM4合成PWMB，PWMA、PWMB在经过LC滤波，即得到正弦波，当测得输出短路或过载时进行保护。大功率工作时，IC输出不能直接驱动MOS，要得到一定功率的输出，可以加一级驱动。

图3所示电路可以做成一个输入为12V100W的纯正弦波逆变器，其输出正弦波电压为220V±2％，波形失真＜2％，峰值输出150W，短路保护和过载保护正常，总重量＜500g的正弦波产生装置。

本实用新型所用的关键零件如下：

图号型号供应厂家

1.IC1 EMC78P458 EMC公司

2.IC2、3 IR2106

3.IC4 78L05

4.IC5 SG3525。

Claims

1、一种可编程逆变式正弦波产生装置，包括正弦波转换电路(3)；其特征在于：

还包括与所述正弦波转换电路(3)相连的正弦波产生与控制电路(1)；该正弦波产生与控制电路含有直流输入端，并输出正弦波PWM波形。

2、根据权利要求1所述的可编程逆变式正弦波产生装置，其特征在于：

还设置有电压及电流取样电路(4)，其取样点依次接所述正弦波转换电路(3)的电源端和公共端；所述取样电路输出端依次接所述正弦波产生与控制电路(1)的电压和电流取样输入端；

所述正弦波产生与控制电路(1)和正弦波转换电路(3)之间还设置有驱动电路(2)。

3、根据权利要求2所述的可编程逆变式正弦波产生装置，其特征在于：

所述正弦波转换电路(3)是全桥转换电路。

4、根据权利要求3所述的可编程逆变式正弦波产生装置，其特征在于：

所述驱动电路(2)的输入端分别接控制电路(1)的四个输出端；其输出端分别接所述全桥转换电路各桥臂的控制端。

5、根据权利要求4所述的可编程逆变式正弦波产生装置，其特征在于：

所述正弦波转换电路(3)由MOSFET构成。

6、根据权利要求5所述的可编程逆变式正弦波产生装置，其特征在于：

所述正弦波产生与控制电路(1)的电流取样端有两个，分别与不同时间常数的滤波网络R2、C2和R3、C3相连。