一种微型正弦波输出逆变器模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种微型正弦波输出逆变器模块，该模块包括直流输入、辅助电源、控制电路和交流输出。所述直流输入为辅助电源和交流输出供电，所述辅助电源为控制电路供电，所述控制电路负责生成正弦波信号送到交流输出以及从交流输出采样进行系统闭环控制，所述交流输出采用D类音频放大器，它将控制电路送来的正弦波信号进行放大后，形成正弦波交流电输出。本实用新型专利技术既有线性电路模式下高质量的输出正弦波形，又有开关电路模式下较高的转换效率，整个模块除了交流输出的功率放大部分以外均采用SMT工艺；本实用新型专利技术具有体积小、重量轻、效率高、噪声低和易于批量生产等特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种微型正弦波输出逆变器模块，该模块包括直流输入、辅助电源、控制电路和交流输出。所述直流输入为辅助电源和交流输出供电，所述辅助电源为控制电路供电，所述控制电路负责生成正弦波信号送到交流输出以及从交流输出采样进行系统闭环控制，所述交流输出采用D类音频放大器，它将控制电路送来的正弦波信号进行放大后，形成正弦波交流电输出。本技术既有线性电路模式下高质量的输出正弦波形，又有开关电路模式下较高的转换效率，整个模块除了交流输出的功率放大部分以外均采用SMT工艺；本技术具有体积小、重量轻、效率高、噪声低和易于批量生产等特点。【专利说明】一种微型正弦波输出逆变器模块
本技术涉及一种电源转换装置，具体地说，涉及一种将直流电转换为交流电的正弦波输出逆变器模块。
技术介绍
目前，小型的正弦波输出逆变器模块通常采用两种电路模式:一种是线性电路模式，采用线性功率放大器(包括A类、B类、AB类等)作为交流输出，这种模式下输出的正弦波形纯净，几乎无输出噪声干扰，THD (总谐波失真)接近为零，但其最大的缺点是转换效率较低，一般只有45%飞0%左右，这造成其体积和重量均较大，在很多场合下限制了此种电路模式逆变器模块的应用；另一种是开关电路模式，采用目前较流行的SPWM波形调制技术，H桥电路拓扑结构，其转换效率较高，一般在80%以上，且体积和重量较线性电路模式均大幅缩小，但其电路结构及驱动控制相对复杂，存在较大的电磁干扰，需要更多的滤波措施，THD最高只能做到0.59Γ3%之间，在一些对正弦波形要求较高的设备或系统中无法使用。
技术实现思路
本技术正是为了解决上述技术问题而设计的一种微型正弦波输出逆变器模块，它兼有线性电路模式下高质量的输出正弦波形，又有开关电路模式下较高的转换效率，体积小，重量轻等特点。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种微型正弦波输出逆变器模块，包括直流输入、辅助电源、控制电路和交流输出；±DC24V输入到直流输入部分，经极性保护二极管Dl，D2输出给由电感LI与电容Cl、C3和电感L2与电容C2、C4分别组成LC滤波器滤波，为辅助电源部分提供干净的土DC24V电源；辅助电源部分输出土DC12V和DC5V两组电源，土DC12V电源为控制电路中的放大器U5和交流输出部分供电；DC5V电源为控制电路中的分频器U4供电；石英晶体振荡器U6与分频器U4组合产生多种频率的方波信号，该方波信号经过R2后送给PID调节器转换为正弦波信号，经放大器U5的Al和A2放大后输出正弦波信号SG给交流输出部分；正弦波信号SG输出到主控芯片U7信号输入端3脚，与其内部产生的三角波比较运算后，生成宽窄成正弦波规律变化的SPWM调制波，该SPWM调制波经反相生成极性对称的两路输出作为MOSFET管Ql与Q2的驱动信号，MOSFET管Ql与Q2组成半桥式拓扑结构，驱动信号对其进行开关控制，使两者交替导通，并由Ql的源极与Q2的漏极连接点输出至由电感L3和电容C24组成的LC解调器，LC解调器输出纯净的正弦波输出VO ;从正弦波输出VO中取样输出VF连接至电阻R8，经分压后送至放大器U5的A3，A3的输出经电阻R7连接至电阻R2，构成闭环稳压系统；同时电阻R18、R17和电容C22构成主控芯片U7的闭环反馈网络，提高其输出稳定，并与控制电路的闭环稳压系统组合成双闭环，进一步提高模块动态系统的稳定性。 所述一种微型正弦波输出逆变器模块，由电阻R3、R4、R5、R6，电容C12、C13和放大器U5的Al组成PID调节器，将方波信号转换为正弦波信号。 所述一种微型正弦波输出逆变器模块，其辅助电源部分由Ul、U2和U3组成，其中Ul为负压三端稳压器LM7912，U2为正压三端稳压器LM7812，两者输出组合成土DC12V电源；U2同时为U3供电，U3为正压三端稳压器LM7805，其输出的DC5V电源，电容C5、C6、C7、C8和C9为滤波电容。 所述一种微型正弦波输出逆变器模块，其主控芯片U7为D类音频放大器IRS2092。 所述一种微型正弦波输出逆变器模块，其MOSFET管Q1、Q2是集成在一起的D类音频放大器专用功放MOSFET管，其型号为IRF4212，采用T0_220Ful1-Pak 5 PIN封装结构。 本技术与传统的小型正弦波输出逆变器相比有如下优点: 1、体积小，体积为相同功率等级逆变器的1/10。 2、重量轻，重量为相同功率等级逆变器的1/15。 3、效率高，满载转换效率不低于95%。 4、极低的THD值，THD不大于0.01%。 5、低噪声，输出噪声不大于0.02Vrms。 6、模块采用SMT工艺，易于质量控制和批量生产。 本技术一种微型正弦波输出逆变器模块的有益效果是既有线性电路模式下高质量的输出正弦波形，又有开关电路模式下较高的转换效率，整个模块除了交流输出的功率放大部分以外均采用SMT工艺，该微型正弦波输出逆变器模块具有体积小、重量轻、效率高、噪声低和易于批量生产的特点。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术电路原理框图。 图2为本技术直流输入原理图。 图3为本技术辅助电源原理图。 图4为本技术控制电路原理图。 图5为本技术交流输出原理图。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。 如图1至5所示，本技术一种微型正弦波输出逆变器模块，包括直流输入、辅助电源、控制电路和交流输出；土DC24V输入到直流输入部分，经极性保护二极管Dl，D2输出给由电感LI与电容C1、C3和电感L2与电容C2、C4分别组成LC滤波器滤波，为辅助电源部分提供干净的土DC24V电源；辅助电源部分输出土DC12V和DC5V两组电源，土DC12V电源为控制电路中的放大器U5和交流输出部分供电；DC5V电源为控制电路中的分频器U4供电；石英晶体振荡器U6与分频器U4组合产生多种频率的方波信号，该方波信号经过R2后送给PID调节器转换为正弦波信号，经放大器U5的Al和A2放大后输出正弦波信号SG给交流输出部分；正弦波信号SG输出到主控芯片U7信号输入端3脚，与其内部产生的三角波比较运算后，生成宽窄成正弦波规律变化的SPWM调制波，该SPWM调制波经反相生成极性对称的两路输出作为MOSFET管Ql与Q2的驱动信号，MOSFET管Ql与Q2组成半桥式拓扑结构，驱动信号对其进行开关控制，使两者交替导通，并由Ql的源极与Q2的漏极连接点输出至由电感L3和电容C24组成的LC解调器，LC解调器输出纯净的正弦波输出VO ;从正弦波输出VO中取样输出VF连接至电阻R8，经分压后送至放大器U5的A3，A3的输出经电阻R7连接至电阻R2，构成闭环稳压系统；同时电阻R18、R17和电容C22构成主控芯片U7的闭环反馈网络，提高其输出稳定，并与控制电路的闭环稳压系统组合成双闭环，进一步提高模块动态系统的稳定性。 所述一种微型正弦波输出逆变器模块，由电阻R3、R4、R5、R6，电容C12、C13和放大器U5的Al组成PID调节器(如图4)所示，将方波信号转换为正弦波信号。 所述一种微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型正弦波输出逆变器模块，包括直流输入、辅助电源、控制电路和交流输出；其特征在于：±DC24V输入到直流输入部分，经极性保护二极管D1，D2输出给由电感L1与电容C1、C3和电感L2与电容C2、C4分别组成LC滤波器滤波，为辅助电源部分提供干净的±DC24V电源；辅助电源部分输出±DC12V和DC5V两组电源，±DC12V电源为控制电路中的放大器U5和交流输出部分供电；DC5V电源为控制电路中的分频器U4供电；石英晶体振荡器U6与分频器U4组合产生多种频率的方波信号，该方波信号经过R2后送给PID调节器转换为正弦波信号，经放大器U5的A1和A2放大后输出正弦波信号SG给交流输出部分；正弦波信号SG输出到主控芯片U7信号输入端3脚，与其内部产生的三角波比较运算后，生成宽窄成正弦波规律变化的SPWM调制波，该SPWM调制波经反相生成极性对称的两路输出作为MOSFET管Q1与Q2的驱动信号，MOSFET管Q1与Q2组成半桥式拓扑结构，驱动信号对其进行开关控制，使两者交替导通，并由Q1的源极与Q2的漏极连接点输出至由电感L3和电容C24组成的LC解调器，LC解调器输出纯净的正弦波输出VO；从正弦波输出VO中取样输出VF连接至电阻R8，经分压后送至放大器U5的A3，A3的输出经电阻R7连接至电阻R2，构成闭环稳压系统；同时电阻R18、R17和电容C22构成主控芯片U7的闭环反馈网络，提高其输出稳定，并与控制电路的闭环稳压系统组合成双闭环，进一步提高模块动态系统的稳定性。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董铁鑫，
申请(专利权)人：航天长峰朝阳电源有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21