一种车载逆变电源系统设计实现的电路结构技术方案

本发明专利技术涉及电子线路技术领域，且公开了一种车载逆变电源系统设计实现的电路结构，该电路结构由输入滤波保护电路、推挽控制电路、全桥升压开关电路、逆变前级检测保护电路、高频隔离变压器、LrCr串联谐振电路、整流滤波电路、DC‑AC逆变控制电路、逆变开关电路、LC低频滤波电路、逆变后级检测保护电路以及EMC滤波电路组成。该车载逆变电源系统设计实现的电路结构，通过采用具有准谐振软开关全桥升压驱动电路，极大的降低了MOS管的开关损耗和发热量，变压器选型设计尺寸更小，而选择半桥式电路的输入电流是全桥式电路的2倍，即在开关电流一样的设计下，电源输入电压也相等，半桥式的输出功率将是全桥式的一半。

【技术实现步骤摘要】
一种车载逆变电源系统设计实现的电路结构
本专利技术涉及电子线路
，具体为一种车载逆变电源系统设计实现的电路结构。
技术介绍
车载蓄电池提供的是非线性的直流电源，很多负载设备不可以直接使用，尤其是工频用电设备，尤其在没有市电的情况下，使用车载逆变电源给一些交流供电设备供电时，无法满足感性、容性等负载设备启动或正常工作的需求，尤其是更高负载功率的交流用电设备。随着汽车越来越多，小汽车装配的都是小功率150W或300W左右逆变设备，根本不适合长途卡车在外做饭、作业的需求，现有的逆变电源设备，选择的都是专用的大功率逆变电源，不仅价格特别高，而且输出效率低，根本不具有节能和市场竞争性。目前市面上头部企业设计采用的是推挽半桥，变压器副边输出非LC谐振，集成式的整流电路，输出效率低，加上逆变非电流模式控制，采用电压模式的SPWM控制方式，不具有带感性负载的能力，变压器尺寸较大，整体设备尺寸大，待机和工作时热损耗都高。而传统的逆变电源以光耦隔离的方式驱动，也未采用LC串联谐振，前后控制电路使用电平转换芯片进行不同电平的转换，整体热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载逆变电源系统设计实现电路结构，其特征在于：该电路结构由输入滤波保护电路、推挽控制电路、全桥升压开关电路、逆变前级检测保护电路、高频隔离变压器、LrCr串联谐振电路、整流滤波电路、DC-AC逆变控制电路、逆变开关电路、LC低频滤波电路、逆变后级检测保护电路以及EMC滤波电路组成；/n所述推挽控制电路，由PWM推挽输出和PWM输出自举升压电源部分组成，输出PWM波驱动全桥N-MOSFET的开启和关断，所述驱动PWM波分别接到全桥MOS管的栅极G端；/n所述逆变前级检测保护电路，由输入防反接、输入工作电压大小检测判断、功率MOS管工作温度检测，以及变压器原边工作过流检测电路组成；/n所述...

【技术特征摘要】
1.一种车载逆变电源系统设计实现电路结构，其特征在于：该电路结构由输入滤波保护电路、推挽控制电路、全桥升压开关电路、逆变前级检测保护电路、高频隔离变压器、LrCr串联谐振电路、整流滤波电路、DC-AC逆变控制电路、逆变开关电路、LC低频滤波电路、逆变后级检测保护电路以及EMC滤波电路组成；
所述推挽控制电路，由PWM推挽输出和PWM输出自举升压电源部分组成，输出PWM波驱动全桥N-MOSFET的开启和关断，所述驱动PWM波分别接到全桥MOS管的栅极G端；
所述逆变前级检测保护电路，由输入防反接、输入工作电压大小检测判断、功率MOS管工作温度检测，以及变压器原边工作过流检测电路组成；
所述变压器原边工作过流检测电路，主要由低压侧检流电阻和检流放大器构成，所述低压侧检流电阻的一端同时接到MOS管Q3，Q4的源极端，低压侧检流电阻的另一端接到高频隔离变压器前边的系统数字地，工作时检流电阻上对地会存在ΔI*R的电压变化，经差分检流放大器采样放大后输出相应的电平大小，与参考预设过流对应的电平进行比较判断是否过流，控制N-MOSFET的开启和关闭；
所述LrCr串联谐振电路，为串联谐振电路，Lr为磁环绕线电感，Cr为CBB22类型的金属化聚丙烯膜谐振电容，调整变压器原边PWM驱动波形的频率使变压器副边输出的PWM波形频率落在该串联谐振电路的工作频率点上，所述变压器的副边同向输出端接到Lr的一端。


2.根据权利要求1所述的一种车载逆变电源系统设计实现电路结构，其特征在于：所述输入滤波保护电路由多个具有低ESR的MLCC陶瓷滤波电容C1并联和具有极性的多个铝电解电容EC1并联组成，其输出接到MOS管Q1，Q2的漏极D端。


3.根据权利要求1所述的一种车载逆变电源系统设计实现电路结构，其特征在于：所述全桥升压开关电路是由4个型号一致的上下N-MOSFET管组成左右对称的全桥电路，MOS管Q1，Q2，Q3，Q4的驱动信号为可调整的PWM互补信号控制，默认占空比为50%，上下管的死区时间可调，所述MOS管Q1的源极和Q3的漏极短接输出接到变压器的原边输入端；右桥臂MOS管Q2的源极和Q4的漏极短接输出接到变压器的原边的另一端，所述N-MOSFET具有极低的Rds-ON内阻。


4.根据权利要求1所述的一种车载逆变电源系统设计实现电路结构，其特征在于：所述高频隔离变压器的磁芯结构为PQ5050型，变压器原边绕线2TS，副边绕线15TS+15TS，所述开关MOS管Q1的源极和Q3的漏极输出端共同接到变压器原边的输入端，Q2的源极和Q4的漏极共同接到变压器输入原边的另一端。


5.根据权利要求1所述的一种车载逆变电源系统设计实现的电路结构，其特征在于：所述整流滤波电路是由4个高压快速恢复二极管组成的全桥整流电路，整流输出的高压直流接耐压500V的铝电解电容的正极端，所述变压器副边...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙凯瑾，黄楠楠，
申请(专利权)人：新阳荣乐上海汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31