2.4k～3.0kHz变频正弦交流电源制造技术

本实用新型专利技术公开了2.4k～3.0kHz变频正弦交流电源，包括：主控单片机，所述主控单片机产生SPWM控制信号，SPWM控制信号经过MOS管驱动器放大后驱动H桥逆变电路，H桥逆变电路与外接直流电源连接，H桥逆变电路将外接直流电源的直流电逆变处理后发送给低通滤波电路，低通滤波电路滤除H桥逆变电路输出中夹杂的SPWM高频载波，通过交流输出电路输出2.4k～3.0kHz的正弦交流电。本实用新型专利技术主要用作金属颗粒检测传感器的激励电源，属于专用设备。当金属颗粒检测传感器的激励频率在2.5kHz附近时，其检测灵敏度高，输出信号较强，并且输出信号的强度随激励源电压的提高而增大。

2.4k to 3.0kHz frequency conversion sine AC power supply

The utility model discloses 2.4k ~ 3.0kHz frequency sinusoidal AC power supply, which comprises a main control chip, the main control chip SPWM control signal, SPWM control signal after MOS tube driver amplified to drive the H bridge inverter circuit, H bridge inverter circuit and external DC power supply connection, H bridge inverter circuit to DC inverter processing external DC power is sent to the low-pass filter circuit, SPWM high frequency carrier mixed output low-pass filter circuit to filter the H bridge inverter circuit, the sinusoidal alternating current output AC output circuit 2.4k to 3.0kHz. The utility model is mainly used as an exciting power supply for the metal particle detection sensor, and belongs to the special equipment. When the excitation frequency of metal particle detection sensor is near 2.5kHz, it has high detection sensitivity and strong output signal, and the intensity of output signal increases with the increase of excitation source voltage.

【技术实现步骤摘要】
2.4k～3.0kHz变频正弦交流电源
本技术一种2.4k～3.0kHz变频正弦交流电源，其频率在2.4k～3.0kHz范围内、可以50Hz为间隔调整。
技术介绍
现在市面上的通用变频器最高频率仅能达到500Hz左右，且输出电压不可调。中频变频器频率可以从几百到几十kHz，但其主要用于感应加热炉，其输出电压较高、电流较大，价格昂贵，不适合作为金属颗粒检测传感器的激励电源。所以在目前市面上难以找到能满足要求的类似电源产品。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决上述问题，提供2.4k～3.0kHz变频正弦交流电源，本技术能将直流电通过逆变电路转换成正弦交流电，作为金属颗粒检测传感器的激励电源，其交流输出电压随直流输入电压变化，范围为0～220V，交流输出电流范围为0～1A。能提供调整间隔为50Hz、频率在2.4k～3.0kHz范围内调节的正弦信号。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：2.4k～3.0kHz变频正弦交流电源，包括：主控单片机，所述主控单片机产生SPWM控制信号，SPWM控制信号经过MOS管驱动器放大后驱动H桥逆变电路，H桥逆变电路与外接直流电源连接，H桥逆变电路将外接直流电源的直流电逆变处理后发送给低通滤波电路，低通滤波电路滤除H桥逆变电路输出中夹杂的SPWM高频载波，通过交流输出电路输出2.4k～3.0kHz的正弦交流电。所述H桥逆变电路还与过流保护电路连接。所述主控单片机、MOS管驱动器和过流保护电路均通过辅助电源供电。所述主控单片机：选用带有PWM控制器的增强型单片机，用于产生设定频率的SPWM信号。所述MOS管驱动器：将主控单片机产生的SPWM控制信号放大至12～15V，频率和波形不变，用于驱动H桥逆变电路。所述H桥逆变电路：由四个功率MOS管组成H桥逆变电路，将外接直流电进行方向切换。所述低通滤波电路：滤除H桥逆变电路输出中夹杂的SPWM高频载波，输出所需要频率的正弦波。所述过流保护电路：H桥逆变电路中串入检测电阻，利用差动放大器检测H桥逆变电路的电压从而获得H桥逆变电路中的电流，如果电流超过设定阈值，则主控单片机停止信号输出，关断MOS管。所述外接直流电源：接入H桥逆变电路，用于产生交流电。所述辅助电源：提供5V及15V电压。本技术的有益效果：1本技术主要用作金属颗粒检测传感器的激励电源，属于专用设备。当金属颗粒检测传感器的激励频率在2.5kHz附近时，其检测灵敏度高，输出信号较强，并且输出信号的强度随激励源电压的提高而增大。2本技术可以灵活输出2.4k～3.0kHz频率可调的正弦交流电，能根据不同负载输出1A以内的电流，输出电压可以根据需要改变外接直流电源的电压来灵活调整。体积小成本低，便于制造和安装，能满足金属颗粒检测传感器对激励电源的要求，解决了市场上难于购买到类似产品的问题。附图说明图1为本技术的结构图；1、主控单片机，2、MOS管驱动器，3、H桥逆变电路，4、外接直流电源，5、低通滤波电路，6、交流输出电路，7、辅助电源，8、过流保护电路。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，本技术研究了高频交流电源的基本原理，设计出一款用于双激励螺旋管金属颗粒检测仪的开关电源。该系统以MOSFET管作为功率开关器件，构成全桥开关变换器，包括：主控单片机1，所述主控单片机1产生SPWM控制信号，SPWM控制信号经过MOS管驱动器2放大后驱动H桥逆变电路3，H桥逆变电路3与外接直流电源4连接，H桥逆变电路3将外接直流电源4的直流电逆变处理后发送给低通滤波电路5，低通滤波电路5滤除H桥逆变电路3输出中夹杂的SPWM高频载波，通过交流输出电路6输出2.4k～3.0kHz的正弦交流电。所述H桥逆变电路还与过流保护电路8连接。所述主控单片机、MOS管驱动器和过流保护电路均通过辅助电源7供电。H桥逆变电路采用了脉宽调制技术(PWM)，PWM信号由单片机STC-15产生，MOSFET管驱动电路采用单独的集成驱动器IR2101控制器进行驱动。系统还设计了过流保护电路，使其能安全、可靠运行。在使用时依次接通外接直流电源(0～400V)、MOS管驱动器的15V电源以及单片机的5V电源。使用时按下输出开关就可以在输出端输出交流电压，按下频率控制按键可以改变频率，频率在2400～3000Hz范围以50Hz为间隔调整。上述虽然结合附图对本技术的具体实施方式进行了描述，但并非对本技术保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本技术的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本技术的保护范围以内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
2.4k～3.0kHz变频正弦交流电源，其特征是，包括：主控单片机，所述主控单片机产生SPWM控制信号，SPWM控制信号经过MOS管驱动器放大后驱动H桥逆变电路，H桥逆变电路与外接直流电源连接，H桥逆变电路将外接直流电源的直流电逆变处理后发送给低通滤波电路，低通滤波电路滤除H桥逆变电路输出中夹杂的SPWM高频载波，通过交流输出电路输出2.4k～3.0kHz的正弦交流电。

【技术特征摘要】
1.2.4k～3.0kHz变频正弦交流电源，其特征是，包括：主控单片机，所述主控单片机产生SPWM控制信号，SPWM控制信号经过MOS管驱动器放大后驱动H桥逆变电路，H桥逆变电路与外接直流电源连接，H桥逆变电路将外接直流电源的直流电逆变处理后发送给低通滤波电路，低通滤波电路滤除H桥逆变电路输出中夹杂的SPWM高频载波，通过交流输出电路输出2.4k～3.0kHz的正弦交流电。2.如权利要求1所述的2.4k～3.0kHz变频正弦交流电源，其特征是，所述H桥逆变电路还与过流保护电路连接。3.如权利要求1所述的2.4k～3.0kHz变频正...

【专利技术属性】
技术研发人员：江海鹰，赵文军，王腾，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：新型
国别省市：山东,37