一种用于高压直流的单相逆变器及开关电路制造技术

本发明专利技术属于电能转换技术领域，公开了一种用于高压直流的单相逆变器及开关电路，该逆变器包括防反保护电路、降压模块、开关电路及控制电路；防反保护电路输入端接外部输入，输出端接降压模块和开关电路；降压模块的输出端接控制电路；控制电路输出相互互补的两路PWM信号；开关电路中包括以采用桥式结构连接的四个场效应管Q1-Q4，第一路PWM信号的高、低电平直接驱动场效应管Q4导通和断开，并经带自举功能的驱动电路驱动场效应管Q3断开和导通；第二路PWM信号的高、低电平直接驱动场效应管Q2的导通和断开，并经带自举功能的驱动电路驱动场效应管Q1断开和导通。本发明专利技术电路结构简单，灵活实用，安全稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于电能转换
，公开了一种用于高压直流的单相逆变器及开关电路，该逆变器包括防反保护电路、降压模块、开关电路及控制电路；防反保护电路输入端接外部输入，输出端接降压模块和开关电路；降压模块的输出端接控制电路；控制电路输出相互互补的两路PWM信号；开关电路中包括以采用桥式结构连接的四个场效应管Q1-Q4，第一路PWM信号的高、低电平直接驱动场效应管Q4导通和断开，并经带自举功能的驱动电路驱动场效应管Q3断开和导通；第二路PWM信号的高、低电平直接驱动场效应管Q2的导通和断开，并经带自举功能的驱动电路驱动场效应管Q1断开和导通。本专利技术电路结构简单，灵活实用，安全稳定可靠。【专利说明】一种用于高压直流的单相逆变器及开关电路
本专利技术涉及电能转换
，尤其涉及一种将高压直流电转变成交流电的转化装置，具体地说是一种适用于高压直流电变换的单相逆变器。
技术介绍
逆变器是把直流电能转变成交流电(一般为220v/50HZ正弦或方波)。通俗的讲，逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置，一般包括逆变桥、控制逻辑及滤波电路等，它在我们日常生活中广泛应用，如:电脑、电视、风扇、照明及汽车等，不过在日常生活中使用的逆变器基本上都是一种将低压(12V或24V或48V)直流电转变为220V交流电的电子设备，并且受变压器功率、开关器件参数及散热等的限制，市面上出售的逆变器输出功率普遍都较小。针对高压直流电的逆变装置目前尚不可见。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有逆变器技术的缺陷，提供一种单相逆变器，从而解决上述逆变器不能实现高压输入、大功率输出的设计缺陷。 为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:一种用于高压直流的单相逆变器，包括防反保护电路、降压模块、开关电路及控制电路，防反保护电路的输入端接高压直流外部输入，输出端接降压模块的输入端和开关电路的直流输入端，降压模块的输出端接控制电路的电源输入端，控制电路输出相互互补的第一路PWM信号和第二路PWM信号，其特征在于，所述开关电路包括用于输入高压直流电的直流正输入端和直流负输入端、第一交流输出端、第二交流输出端、第一路PWM信号接入端、第二路PWM信号接入端；场效应管Ql接在直流正输入端和第一交流输出端之间，场效应管Q2接在直流负输入端和第一交流输出端之间，场效应管Q3接在直流正输入端和第二交流输出端之间，场效应管Q4接在直流负输入端和第二交流输出端之间；第一路PWM信号的高、低电平直接驱动场效应管Q4导通和断开，并经带自举功能的驱动电路驱动场效应管Q3断开和导通；第二路PWM信号的高、低电平直接驱动场效应管Q2的导通和断开，并经带自举功能的驱动电路驱动场效应管Ql断开和导通。 进一步地，所述防反保护电路包括至少一个二极管或至少一个整流桥，用于防止输入端直流正负极接反导致电路中器件烧毁。所述防反保护电路根据设计电路的不同形式可分为两种模式，一种是输入端正负极反接时该单相逆变器不工作，另一种是输入端正负极反接时该单相逆变器正常工作。 进一步地，所述降压模块，用于将输入端的高压直流电转换为控制电路需要的低压直流电，保证控制电路的正常运行，优选具有降压功能的DC-DC模块。 具体地，所述防反保护电路包括一个整流桥D7，所述降压模块包括一个DC-DC降压芯片U2 ;两路高压直流外部输入分别接整流桥D7的两个输入端，整流桥D7正、负输出端分别接降压芯片U2的两个输入端，整流桥D7的正、负输出端之间连接电容C3，降压芯片U2的正输出端经电阻R13输出低压直流电，负输出端接GND，降压芯片U2的负输出端与电阻R13输出低压直流电的一端之间连接电容C4。 进一步地，所述开关电路中，场效应管Ql漏极接整流桥D7的正输出端，源极接第一交流输出端，栅极经电阻R2、电阻R1、二极管Dl接电阻R13输出低压直流电的一端，三极管Q5集电极接电阻Rl和R2之间，发射极接GND，基极经电阻R4接GND，并经电阻R3、电阻R5接电阻R13输出低压直流电的一端；电容Cl阳极接二极管Dl和电阻Rl之间，阴极接场效应管Ql源极；二极管D2阳极接场效应管Ql源极，阴极接场效应管Ql栅极。 场效应管Q2漏极接第一交流输出端，源极接GND，栅极接二极管D3阳极。 场效应管Q3漏极接整流桥D7的正输出端，源极接第二交流输出端，栅极经电阻R8、电阻R7、二极管D4接电阻R13输出低压直流电的一端；三极管Q6集电极接电阻R7和R8之间，发射极接GND，基极经电阻RlO接GND，并经电阻R9、电阻Rll接电阻R13输出低压直流电的一端；电容C2阳极接二极管D4和电阻R7之间，阴极接场效应管Q3源极；二极管D5阳极接场效应管Q3源极，阴极接场效应管Q3栅极。 场效应管Q4漏极接第二交流输出端，源极接GND，栅极接二极管D6阳极。 进一步地，所诉控制电路，用于驱动上述开关电路中开关器件的通断，所述控制电路包括一个PWM控制芯片Ul，PWM控制芯片Ul的电源输入引脚Vcc接电阻R13输出低压直流电的一端，PWM信号输出引脚CSl接接电阻R9与Rll之间和二极管D6阴极，并经电阻Rl2接场效应管Q4栅极。PWM信号输出引脚CS2接电阻R3与R5之间和二极管D3阴极，并经电阻R6接场效应管Q2栅极。 进一步地，所述PWM控制芯片Ul优选TL494C芯片，电阻R14的一端接整流桥D7的正输出端，另一端经电阻R5接GND ;二极管D8阴极接整流桥D7的正输出端，阳极接电阻R14和电阻R15之间；电容C6正端接二极管D8阳极，负端接GND ；电阻R17 —端接二极管D8阳极,另一端接控制芯片Ul的第一负输入引脚IIN-；电阻R16 —端接电容C6负端,另一端接控制芯片Ul的DTC引脚和电容C6正端；接控制芯片Ul的DTC引脚与CSl引脚之间连接有电容C8，与CS2引脚之间连接有电容C9 ;控制芯片Ul的RT引脚经电阻R18接GND ;控制芯片Ul的CT引脚经电容C7接GND ;控制芯片Ul第一负输入引脚1IN-、第二负输入引脚2IN-、Verf引脚、Ctrl引脚相互连接；控制芯片Ul的第一正输入引脚1IN+、第二正输入引脚 2IN+接 GND。 此外，本专利技术另一个目的是单独提出一种用于高压直流变交流的开关电路，包括用于输入高压直流电的直流正输入端和直流负输入端、第一交流输出端、第二交流输出端、用于输入第一路PWM信号的第一路PWM信号接入端，用于输入与第一路PWM信号互补的第二路PWM信号的第二路PWM信号接入端；场效应管Ql接在直流正输入端和第一交流输出端之间，场效应管Q2接在直流负输入端和第一交流输出端之间，场效应管Q3接在直流正输入端和第二交流输出端之间，场效应管Q4接在直流负输入端和第二交流输出端之间；第一路PWM信号的高、低电平直接驱动场效应管Q4导通和断开，并经带自举功能的驱动电路驱动场效应管Q3断开和导通；第二路PWM信号的高、低电平直接驱动场效应管Q2的导通和断开，并经带自举功能的驱动电路驱动场效应管Ql断开和导通。 上述开关电路中，场效应管Ql漏极接直流正输入端，源极接第一交流输出端，栅极经电阻R2、电阻R1、二极管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高压直流的单相逆变器，包括防反保护电路、降压模块、开关电路及控制电路；防反保护电路的输入端接高压直流外部输入，输出端接降压模块的输入端和开关电路的直流输入端；降压模块的输出端接控制电路的电源输入端；控制电路输出相互互补的第一路PWM信号和第二路PWM信号；其特征在于，所述开关电路包括用于输入高压直流电的直流正输入端和直流负输入端，以及第一交流输出端、第二交流输出端、第一路PWM信号接入端、第二路PWM信号接入端；场效应管Q1接在直流正输入端和第一交流输出端之间，场效应管Q2接在直流负输入端和第一交流输出端之间，场效应管Q3接在直流正输入端和第二交流输出端之间，场效应管Q4接在直流负输入端和第二交流输出端之间；第一路PWM信号的高、低电平直接驱动场效应管Q4导通和断开，并经带自举功能的驱动电路驱动场效应管Q3断开和导通；第二路PWM信号的高、低电平直接驱动场效应管Q2的导通和断开，并经带自举功能的驱动电路驱动场效应管Q1断开和导通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈亚斌，
申请(专利权)人：沈亚斌，
类型：发明
国别省市：浙江;33