单相整流逆变器制造技术

本实用新型专利技术公开一种单相整流逆变器，其桥电路由六个二极管、四个开关管和四个固态继电器构成。桥电路的上和下端点与交直流电源相连；桥电路的左和右端点经LC滤波电路与负载相连；输入霍尔传感器连接在交直流电源和桥电路的上或下端点之间，输出霍尔传感器连接在LC滤波电路与负载之间。输入和输出霍尔传感器的输出端分别接信号处理单元的2个输入端，信号处理单元的一输出端经固态继电器驱动电路后同时连接4个固态继电器的控制端，信号处理单元的另一输出端经第一场效应管驱动电路后同时连接开关管a和c的控制端，信号处理单元的又一输出端经第二场效应管驱动电路后同时连接开关管b和d的控制端。本实用新型专利技术具有灵活、智能和成本更低的特点。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种单相整流逆变器，其桥电路由六个二极管、四个开关管和四个固态继电器构成。桥电路的上和下端点与交直流电源相连；桥电路的左和右端点经LC滤波电路与负载相连；输入霍尔传感器连接在交直流电源和桥电路的上或下端点之间，输出霍尔传感器连接在LC滤波电路与负载之间。输入和输出霍尔传感器的输出端分别接信号处理单元的2个输入端，信号处理单元的一输出端经固态继电器驱动电路后同时连接4个固态继电器的控制端，信号处理单元的另一输出端经第一场效应管驱动电路后同时连接开关管a和c的控制端，信号处理单元的又一输出端经第二场效应管驱动电路后同时连接开关管b和d的控制端。本技术具有灵活、智能和成本更低的特点。【专利说明】单相整流逆变器
本技术属于电力电子领域，具体涉及一种单相整流逆变器。
技术介绍
整流器和逆变器在电力电子领域应用广泛。整流器功能是把输入的交流电转换输 出为直流电，逆变器的功能是把输入的直流电转换输出为交流电。单独的整流器和逆变器 产品很多，应用在各个领域。然而，目前整流器和逆变器这两者一般是分开的，功能单一，只 能作为整流器或者逆变器，使用方式不够灵活，造价较高，元器件没有重复利用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题传统整流器和逆变器各自独立、功能单一和成本 高的不足，提供一种灵活、智能和成本更低的单相整流逆变器。 为解决上述问题，本技术是通过以下技术方案实现的： 单相整流逆变器，主要由桥电路、开关电路、输入霍尔传感器、输出霍尔传感器、信 号处理单元、第一场效应管驱动电路、第二场效应管驱动电路、固态继电器驱动电路和LC 滤波电路组成。 桥电路包括6个二极管D1?D6 ;开关电路包括4个开关管a?d和4个固态继 电器S1?S4 ;二极管D1的负极和二极管D4的正极形成桥电路左端点，二极管D1的正极 连接开关管a的发射极，二极管D4的负极连接开关管d的集电极；二极管D2的负极和二极 管D3的正极形成桥电路右端点，二极管D2的正极连接开关管b的发射极，二极管D4的负 极连接开关管c的集电极；开关管a的集电极、开关管b的集电极和极管D5的负极形成桥 电路上端点；开关管c的发射极、开关管d的发射极和二极管D6的正极形成桥电路下端点； 固态继电器S1的一端连接桥电路的左端点，另一端连接二极管D5的正极；固态继电器S2 的一端连接桥电路的上端点，另一端连接二极管D2的正极；固态继电器S3的一端连接桥电 路的右端点，另一端连接二极管D6的负极；固态继电器S4的一端连接桥电路的下端点，另 一端连接二极管D4的负极。 桥电路的上端点和下端点与交流电源和直流电源相连；桥电路的左端点和右端点 经LC滤波电路与负载相连；输入霍尔传感器连接在交流电源和直流电源和桥电路的上端 点或下端点之间，输出霍尔传感器连接在LC滤波电路与负载之间。 输入霍尔传感器和输出霍尔传感器的输出端分别与信号处理单兀的2个输入端 相连，信号处理单元的一输出端经固态继电器驱动电路后同时连接4个固态继电器S1、S2、 S3和S4的控制端，信号处理单元的另一输出端经第一场效应管驱动电路后同时连接开关 管a和c的控制端，信号处理单元的又一输出端经第二场效应管驱动电路后同时连接开关 管b和d的控制端。 上述方案中，固态继电器驱动电路包括运算放大器和电阻Rl、R2、Rf ;运算放大器 的同相输入端经电阻R2连接信号处理单元的一输出端；运算放大器的反相输入端经电阻 R1与电源地连接；电阻Rf的一端与运算放大器的反相输入端相连，另一端与运算放大器的 输出端相连；运算放大器的输出端同时连接4个固态继电器SI、S2、S3和S4的控制端。 上述方案中，所述第一场效应管驱动电路包括场效应管驱动芯片U1，二极管D11， 电容Cl、C2和电阻R11 ;场效应管驱动芯片U1的第一端口连接电源正极；场效应管驱动芯 片U1的第二端口连接信号处理单元的另一输出端；场效应管驱动芯片U1的第三端口和第 四端口相连后，其一端连接开关管a和c的发射机和电源地，另一端经电容C1连接二极管 D11的正极；场效应管驱动芯片U1的第五端口和第六端口相连后，经电容C2与二极管D11 的负极相连；场效应管驱动芯片U1的第七端口经电阻R11与开关管a和c的基极相连；场 效应管驱动芯片U1的第八端口连接二极管D11的负极。 上述方案中，所述第二场效应管驱动电路包括场效应管驱动芯片U2,二极管D22， 电容C12、C22和电阻R11 ;场效应管驱动芯片U2的第一端口连接电源正极；场效应管驱动 芯片U2的第二端口连接信号处理单元的又一输出端；场效应管驱动芯片U2的第三端口和 第四端口相连后，其一端连接开关管b和d的发射机和电源地，另一端经电容C12连接二极 管D22的正极；场效应管驱动芯片U2的第五端口和第六端口相连后，经电容C22与二极管 D22的负极相连；场效应管驱动芯片U2的第七端口经电阻R11与开关管b和d的基极相连； 场效应管驱动芯片U2的第八端口连接二极管D22的负极。 上述方案中，所述6个二极管均为硅扩散型二极管。 上述方案中，所述输入霍尔传感器和输出霍尔传感器均为霍尔电压传感器 上述方案中，所述信号处理单元上还接有IXD显示器。 与现有技术相比，本技术的有益效果是：对现有的单纯的整流器和逆变器进 行了改进，把两者集成到一个电路中；当输入是交流电时，功能是整流器，输出是直流电； 当输入是直流电时，功能是逆变器，输出是交流电；从而克服了传统整流器和逆变器功能单 一和成本高的缺点。本技术具有功能多样，使用方式灵活、结构简单和成本低等优点。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术的整体原理图。 图2是本技术电路图。 图3是本技术电路的整流拓扑图。 图4是本技术电路的逆变拓扑图。 【具体实施方式】 单相整流逆变器的整体原理图如图1所示，包括桥电路，开关电路，检测电路，滤 波电路和信号处理单元。桥电路包括六个硅扩散型二极管D1?D6,开关电路包括四个高频 开关管a、b、c、d和四个同步控制的固态继电器S1、S2、S3、S4，检测电路包括输入霍尔传感 器和输出霍尔传感器，滤波电路包括电感L和电容C，信号处理单兀包括信号处理单兀、相 应的驱动电路和LCD显示器，信号处理单元对检测电路输出信号进行处理得到控制信号， 控制信号作用于开关电路，把输入的交流电整流成直流电，或者把输入的直流电逆变成交 流电。 单相整流逆变器的电路图如图2所示，其中桥电路包括6个二极管D1?D6。开关 电路包括4个开关管a?d和4个固态继电器S1?S4。二极管D1的负极和二极管D4的 正极形成桥电路左端点，二极管D1的正极连接开关管a的发射极，二极管D4的负极连接开 关管d的集电极。二极管D2的负极和二极管D3的正极形成桥电路右端点，二极管D2的正 极连接开关管b的发射极，二极管D4的负极连接开关管c的集电极。开关管a的集电极、开 关管b的集电极和极管D5的负极形成桥电路上端点。开关管c的发射极、开关管d的发射 极和二极管D6的正极形成桥电路下端点。固态继电器S1本文档来自技高网...

【技术保护点】
单相整流逆变器，其特征在于：主要由桥电路、开关电路、输入霍尔传感器、输出霍尔传感器、信号处理单元、第一场效应管驱动电路、第二场效应管驱动电路、固态继电器驱动电路和LC滤波电路组成； 桥电路包括6个二极管D1～D6；开关电路包括4个开关管a～d和4个固态继电器S1～S4；二极管D1的负极和二极管D4的正极形成桥电路左端点，二极管D1的正极连接开关管a的发射极，二极管D4的负极连接开关管d的集电极；二极管D2的负极和二极管D3的正极形成桥电路右端点，二极管D2的正极连接开关管b的发射极，二极管D4的负极连接开关管c的集电极；开关管a的集电极、开关管b的集电极和极管D5的负极形成桥电路上端点；开关管c的发射极、开关管d的发射极和二极管D6的正极形成桥电路下端点；固态继电器S1的一端连接桥电路的左端点，另一端连接二极管D5的正极；固态继电器S2的一端连接桥电路的上端点，另一端连接二极管D2的正极；固态继电器S3的一端连接桥电路的右端点，另一端连接二极管D6的负极；固态继电器S4的一端连接桥电路的下端点，另一端连接二极管D4的负极； 桥电路的上端点和下端点与交流电源和直流电源相连；桥电路的左端点和右端点经LC滤波电路与负载相连；输入霍尔传感器连接在交流电源和直流电源和桥电路的上端点或下端点之间，输出霍尔传感器连接在LC滤波电路与负载之间； 输入霍尔传感器和输出霍尔传感器的输出端分别与信号处理单元的2个输入端相连，信号处理单元的一输出端经固态继电器驱动电路后同时连接4个固态继电器S1、S2、S3和S4的控制端，信号处理单元的另一输出端经第一场效应管驱动电路后同时连接开关管a和c的控制端，信号处理单元的又一输出端经第二场效应管驱动电路后同时连接开关管b和d的控制端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚鑫，罗晓曙，廖志贤，李志红，范宝奇，樊晓波，方小妹，陈亚欢，黄春清，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：新型
国别省市：广西;45