一种小型化车载逆变电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种小型化车载逆变电源装置，包含DC‑DC转换电路以及与其连接的DC‑AC转换电路，DC‑DC转换电路包含直流电源正负极间依次串联的第一电感、第一续流二极管、第二电感、第二续流二极管、第三电感、第三续流二极管以及主开关，第一电容与第一电感、第一续流二极管相并联，第二电容与第二电感、第二续流二极管相并联，第三电容与第三电感、第三续流二极管相并联，第一电容、第二电容和第三电容相串联，主开关的一极与第一电感的后端相连，主开关的另一极与直流电源的负极相连。由于第一电容、第二电容和第三电容串联，很容易得到较高的输出电压，以很小的占空比获得较高的输出变换比。

【技术实现步骤摘要】
一种小型化车载逆变电源装置
本技术涉及一种小型化车载逆变电源装置。
技术介绍
车载逆变电源是一款可以将汽车上的12V直流电源转换为220V/50Hz的交流电压的电源转换器。随着智能汽车的不断普及，车载逆变电源满足了汽车内电子产品的使用需求，所以其市场需求也越来越大。通常车载逆变电源采用的是DC-DC和DC-AC两级变换的形式。第一级DC-DC变换通常采用半桥、全桥、推挽及推挽正激等的电路形式。第二级DC-AC逆变，MCU产生SPWM驱动信号，输出经LC滤波得到50HZ正弦波。所有DC-DC都有一个体积较大的隔离变压器，这个变压器由于存在较高的变比，漏感通常很大；漏感导致主开关MOS管存在较大的尖峰电压，EMI很差；驱动电路复杂，元器件多，可靠性低；由于漏感较大，很难实现高频化应用，一般在50KHZ左右；DC-DC输出需要较大的储能电容；DC-AC输出滤波器较大；漏感大导致效率偏低。综合以上，现有的逆变电源技术无法满足客户对低成本、高可靠及便携等使用要求，特别是100W左右的主流市场，非常需要一款小巧、美观大方的车载逆变器产品。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种小型化车载逆变电源装置。本技术的目的通过以下技术方案来实现：一种小型化车载逆变电源装置，其特征在于：包含DC-DC转换电路以及与其连接的DC-AC转换电路，所述DC-DC转换电路包含直流电源正负极间依次串联的第一电感、第一续流二极管、第二电感、第二续流二极管、第三电感、第三续流二极管以及主开关，第一电容与第一电感、第一续流二极管相并联，第二电容与第二电感、第二续流二极管相并联，第三电容与第三电感、第三续流二极管相并联，第一电容、第二电容和第三电容相串联，主开关的一极与第一电感的后端相连，主开关的另一极与直流电源的负极相连。进一步地，上述的一种小型化车载逆变电源装置，其中，所述第一续流二极管、第二续流二极管和第三续流二极管为倍压整流二极管。进一步地，上述的一种小型化车载逆变电源装置，其中，所述第一电容、第二电容和第三电容为倍压电容。进一步地，上述的一种小型化车载逆变电源装置，其中，所述主开关为低压MOS管。进一步地，上述的一种小型化车载逆变电源装置，其中，所述DC-DC转换电路的电压输出端间设有输出滤波器。进一步地，上述的一种小型化车载逆变电源装置，其中，所述DC-AC转换电路包含逆变桥以及与其连接的L-C滤波电路，所述L-C滤波电路包含第四电感、第五电感、第六电感、第七电感、滤波电感以及滤波电容，第四电感与第五电感串联组成第一串联支路，第六电感与第七电感串联组成第二串联支路，滤波电感与滤波电容串联组成第三串联支路，第三串联支路连接于第四电感的后端与第六电感的后端之间，构成工字型滤波电路。进一步地，上述的一种小型化车载逆变电源装置，其中，所述逆变桥是由四只开关MOS管组成的逆变桥。。本技术与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：①由于第二电感、第三电感与第一电感耦合在一起，电感能量通过第二电感给第二电容充电，第三电感给第三电容充电；由于第一电容、第二电容和第三电容串联，很容易得到较高的输出电压，将汽车电池9-18V直接升压到300V以上，给后级DC-AC供电；以很小的占空比(50％以内)获得较高的输出变换比；另外，主开关的耐压只是第一电容上的电压，选择低压MOS管即可满足要求；②DC-AC转换电路中采用工字型滤波电路形式，既考虑了对公模干扰的抑制，有避免了采用尺寸较大的交流滤波电容。同时对THD具有很好的抑制效果；③解决了目前车载逆变器的笨重、低效、可靠性差、干扰大的缺点，通过非隔离逆变器及新颖的交流滤波电路的构型，实现了车载逆变器的高频化(200KHZ)，去除了大体积的储能和滤波电容；④电路结构简单，功率元件少，可靠性高，EMI干扰小，THD小，用此电路做成的逆变器，体积只有传统逆变器的1/3，是200W以内车载逆变器的极佳选择。附图说明图1：本技术的DC-DC转换电路的原理示意图；图2：本技术的DC-AC转换电路的原理示意图。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明具体实施方案。一种小型化车载逆变电源装置，包含DC-DC转换电路以及与其连接的DC-AC转换电路。如图1所示，DC-DC转换电路包含直流电源正负极间依次串联的第一电感L1、第一续流二极管D1、第二电感L2、第二续流二极管D2、第三电感L3、第三续流二极管D3以及主开关S，第一电容C1与第一电感L1、第一续流二极管D1相并联，第二电容C2与第二电感L2、第二续流二极管D2相并联，第三电容C3与第三电感L3、第三续流二极管D3相并联，第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3相串联，主开关S的一极与第一电感L1的后端相连，主开关S的另一极与直流电源的负极相连。DC-DC转换电路的电压输出端间设有输出滤波器F。其中，第一续流二极管D1、第二续流二极管D2和第三续流二极管D3为倍压整流二极管。第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3为倍压电容。主开关S为低压MOS管。第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3构成耦合升压电感电路，比普通的BOOST倍压电路提供更多的能量。如图2所示，DC-AC转换电路包含逆变桥以及与其连接的L-C滤波电路，L-C滤波电路包含第四电感L4、第五电感L5、第六电感L6、第七电感L7、滤波电感Lf以及滤波电容Cf，第四电感L4与第五电感L5串联组成第一串联支路，第六电感L6与第七电感L7串联组成第二串联支路，滤波电感Lf与滤波电容Cf串联组成第三串联支路，第三串联支路连接于第四电感L4的后端与第六电感L6的后端之间，构成工字型滤波电路。逆变桥是由四只开关MOS管(S1、S2、S3、S4)组成的逆变桥。具体应用时，当主开关S闭合时，电池给第一电感L1充电。然后主开关S关断，第一电感L1给第一电容C1充电；由于第二电感L2、第三电感L3与第一电感L1耦合在一起，电感能量会通过第二电感L2给第二电容C2充电，第三电感L3给第三电容C3充电。由于第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3串联在一起，很容易得到较高的输出电压，将汽车电池9-18V直接升压到300V以上，给后级DC-AC供电。这样设计的主要目的，就是以很小的占空比(50％以内)获得较高的输出变换比。如果用普通的BOOST电路，这个占空比会超过90％。另外，主开关S的耐压只是第一电容C1上的电压，选择低压MOS管即可满足要求。而普通的BOOST电路必须选择高压MOS，同时还要兼顾大的输入电流，这样成本会比较高。传统的逆变器输出为L-C滤波，这样的滤波器不仅笨重，而且对共模干扰没有抑制作用。本技术DC-AC转换电路中采用工字型滤波电路形式，既考虑了对公模干扰的抑制，有避免了采用尺寸较大的交流滤波电容。同时对THD具有很好的抑制效果。综上所述，本技术采用优化设计的高变比的升压电路以及输出交流滤波电路。很好的解决了目前车载逆变器的笨重、低效、可靠性差、干扰大的缺点。通过非隔离逆变器(事实上对安全性并不构成影响)及新颖的交流滤波电路的构型，实现了车载逆变器的高频化(200KHZ)，去除了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型化车载逆变电源装置，其特征在于：包含DC‑DC转换电路以及与其连接的DC‑AC转换电路，所述DC‑DC转换电路包含直流电源正负极间依次串联的第一电感、第一续流二极管、第二电感、第二续流二极管、第三电感、第三续流二极管以及主开关，第一电容与第一电感、第一续流二极管相并联，第二电容与第二电感、第二续流二极管相并联，第三电容与第三电感、第三续流二极管相并联，第一电容、第二电容和第三电容相串联，主开关的一极与第一电感的后端相连，主开关的另一极与直流电源的负极相连。

【技术特征摘要】
1.一种小型化车载逆变电源装置，其特征在于：包含DC-DC转换电路以及与其连接的DC-AC转换电路，所述DC-DC转换电路包含直流电源正负极间依次串联的第一电感、第一续流二极管、第二电感、第二续流二极管、第三电感、第三续流二极管以及主开关，第一电容与第一电感、第一续流二极管相并联，第二电容与第二电感、第二续流二极管相并联，第三电容与第三电感、第三续流二极管相并联，第一电容、第二电容和第三电容相串联，主开关的一极与第一电感的后端相连，主开关的另一极与直流电源的负极相连。2.根据权利要求1所述的一种小型化车载逆变电源装置，其特征在于：所述第一续流二极管、第二续流二极管和第三续流二极管为倍压整流二极管。3.根据权利要求1所述的一种小型化车载逆变电源装置，其特征在于：所述第一电容、第二电容和第三电容为倍压电容。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：崇荣欣，
申请(专利权)人：南京港宁电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32