逆变电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种逆变电源。本逆变电源最少由直流—＊［－２５］—＊［２５］直流变换电路和直流—＊［－２５］—＊［２５］交流逆变电路组成，在直流—＊［－２５］—＊［２５］交流逆变电路中采用无输出变压器的输送方式，大大降低了成本，另外加进泸波等电路，提高整个电路性能。还可通过开关转换后对电池充电，做到一物多用。本逆变电源的功率、频率和输出电压可根据需要而设计和调节。（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本技术涉及一种逆变电源。目前 所采用的逆变电源中大多数只有一次变换，即只有直流——交流变换过程，还含有输出变压器。这种逆变电源，如果采用较低的变换频率，例如工频50Hz，为使励磁电流不太大和铁芯不产生磁饱和，采用的输出变压器必然比较庞大，致使该逆变电源体积大、重量重、造价高；如果 变换的频率较高，则对输出变压器的性能要求高(如要求变压器损耗小，漏感小，分布电容小等)，因而使该逆变电源造价高或因没有适合的材料制造输出变压器而难于实现逆变。这里所指的输出变压器，是指从其次级线圈输出交流电供给逆变电路负载的变压器。本技术的任务是研制出一种造价低的逆变电源，不管进行较低频逆变或较高频逆变，无论直流电源电压如何(0伏除外)，都能输出电压值符合要求的交流电。本技术是一个含有直流——直流变换过程和直流——交流变换过程的逆变电源，其特征在于至少由直流——直流变换电路和不含输出变压器的直流——交流逆变电路构成。它的工作原理是直流——直流变换电路将直流电源电压变换为另一直流电压，供给无输出变压器的直流——交流逆变电路进行逆变，便得到了交流电。交流电的电压大小由供给直流——交流逆变电路的直流电压所限定，频率则是直流——交流逆变电路的工作频率。本技术的逆变电源，在直流——直流变换电路与无输出变压器的直流——交流逆变电路构成的基础上，还可增加一些电路，使其性能更好。例如，在其输出端加一低通滤波器，抑制输出交流电中可能产生干扰的高次谐波。又如，增加一个直流稳压电路，将直流——直流变换电路输出的直流电稳压后供给无输出变压器的直流——交流逆变电路进行逆变，从而使输出的交流电电压稳定，直流稳压电路还可以做成输出直流电压可调形式，从而使输出的交流电电压也可调。有时，当直流——交流逆变电路是一个OCL功放电路时，需要直流——直流变换电路供给两组极性不同的直流电，因此，该直流——直流变换电路最好由有输出变压器的逆变电路与整流电路和泸波电路构成，其工作频率是任意的，与该逆变电源输出的交流电频率无关。因此可选择一适中的工作频率，使得其中的输出变压器可以做得体积小，重量轻、造价低，也使滤波电路可用较小的储能元件(电感器、电容器)。该直流——直流变换电路也可以是各种类型的开关式直流稳压电路，开关式直流稳压电路的开关频率应该是较高的，使得其中的变压器或电感可做得较小。当然，在它的输出端不必增加其它直流稳压电路。该逆变电源中的无输出变压器的直流——交流逆变电路可以是使用各种半导体器件的各种桥式逆变电路，例如，晶体管桥式多谐振荡电路，以周期性触发信号触发的晶体管桥式双稳态电路，可控硅桥式逆变电路等；也可以是以各种正弦波、方波等信号驱动的OTL、OCL、BTL功率放大电路；还可以是能输出多相交流电的不含输出变压器的逆变电路，如能输出三相交流电的可控硅三相并联逆变电路。该无输出变压器的逆变电路，可以做成逆变频率是可调的。例如，当无输出变压器的逆变电路是晶体管桥式双稳态电路时，调节触发信号的频率便可使逆变频率可调。本逆变电源的直流——直流变换电路由有输出变压器的逆变电路与整流电路和滤波电路构成，可以通过开关的切换，使它的电路工作在对电池充电的状态，这时，电路的工作是这样的直流——直流变换电路不再进行直流——直流变换，其中的整流电路和滤波电路则对交流电源的交流电进行整流和滤波以获得较平稳的直流电，供给直流——交流逆变电路进行逆变。逆变频率应当与该逆变电源工作在逆变状态时、直流——直流变换电路的工作频率大致相同。逆变获得的交流电输送到直流——直流变换电路中的输出变压器的次级(今作初级用)，从输出变压器初级(今作次级用)输出的交流电经整流便可对电池充电，也可作其他用途。整流元件可以利用直流——直流变换电路中的保护二极管。该逆变电源，无论直流电源电压是多少(0伏除外)，都能通过调节将其逆变为电压符合要求的交流电。本专利技术的解决方案，可进一步用以下附图进行说明。图1是本专利技术所设计的逆变电源电路图，整个电路包括有直流——直流变换电路〔11〕和无输出变压器的直流——交流逆变电路〔12〕。图2是图1所示电路的输出波形图。图1中直流——直流变换电路〔11〕是由有输出变压器的逆变电路〔13〕和整流电路〔14〕及滤波电路〔15〕组成的。有输出变压器的逆变电路〔13〕是由晶体管T1和T2、电阻R1～R6、电容C1和C2组成的多谐振荡器与晶体管T3和T4、输出变压器B、二极管D1和D2组成的推挽级构成。整流电路〔14〕是一个桥式整流电路，它由二极管D3～D6组成。滤波电路〔15〕是一个电容滤波器，它由C3组成。无输出变压器的直流——交流逆变电路〔12〕是一个输出单相交流电的桥式逆变电路，更具体地说，是一个晶体管桥式多谐振荡器，它由晶体管T5～T8、二极管D7～D14、电阻R7～R14、电容C4～C7组成。逆变后的交流电直接由A、B两端输出。整个电路的工作是以T1和T2为核心的多谐振荡器产生自激振荡，分别从T1、T2的发射极输出矩形脉冲，激励以T3、T4为核心的推挽级，使T3和T4交替地导通和截止，在输出变压器B的次级便可获得一定电压的矩形波交流电。交流电经整流电路〔14〕整流和滤波电路〔15〕滤波，变为较平稳的直流电，其电压为U，方向是上正下负。这时，直流——直流变换电路〔11〕完成了直流——直流变换过程，它输出的直流电，供给无输出变压器的直流——交流逆变电路〔12〕，使由T5～T8为核心的晶体管桥式多谐振荡器产生自激振荡，振荡时，以T5和T8为一组，T6和T7为另一组，两组晶体管交替地导通和截止。当T5和T8导通，而T6和T7截止时，AB两端的电压uAB＝u(忽略晶体管压降)；当T5和T8截止，而T6和T7导通时，AB两端的电压uAB＝－u(忽略晶体管压降)。如此过程不断重复，从而产生了图2所示的输出交流电压uAB的波形。交流电压uAB的波形是方波，uAB的最大值和有效值在数值上均等于u。另外，D1和D2的作用是分别保护T3和T4的，同时有助于提高有输出变压器的逆变电路〔13〕的变换效率；D7～D10的作用是分别保护T5～T8，以免其发射结击穿；D11～D14则是为逆变电源的电感性负载起续流的作用；R11～R14的作用是防止C4～C7由放电转为充电的瞬间冲击电流过大而损坏T5～T8。图1中，有关一些器件的数值应满足下面条件R1＝R2，R3＝R4，R5＝R6，C1＝C2，匝数N1＝N2，R7＝R8＝R9＝R10，R11＝R12＝R13＝R14，C4＝C5＝C6＝C7逆变电路〔13〕的工作频率为f1＝1／1.4 R1C1；逆变电路〔12〕的工作频率，也就是整个电路输出交流电的频率为f1＝1／1.4(R7＋R12)C7。本技术的一个典型实施例，是其电阻R1＝R2＝400Ω；R3＝R4＝22Ω；电容C1＝C2＝2μF，C3＝200μF，C4＝C5＝C6＝C7＝6μF；电阻R7＝R8＝R9＝R10＝2.2KΩ，R11＝R12＝R13＝R14＝180Ω；输出变压器B用标准铁芯GEI型，截面积26毫米×33毫米，材料为D42——0.35，绕组N1＝N2＝8匝，漆包线直径为2.5mm，N3＝80匝，漆包线直径为1.12mm；各晶体管hFE＞30，T1和T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变电源，其特征是整个电路最少含有直流——直流变换电路［１１］和直流——交流逆变电路［１２］两部分，直流——直流变换电路［１１］是由有输出变压器Ｂ的、具有一定变换频率的逆变电路［１３］和整流电路［１４］及滤波电路［１５］组成，逆变电路［１３］由外直流电源供电，其输出变压器Ｂ的次级并接整流电路［１４］，整流电路［１４］的输出端并接上滤波电路［１５］，直流——交流逆变电路［１２］不含输出变压器，并接在滤波电路［１５］后面，交流电压从ＡＢ两点输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种逆变电源，其特征是整个电路最少含有直流-直流变换电路[11]和直流-交流逆变电路[12]两部分，直流-直流变换电路[11]是由有输出变压器B的、具有一定变换频率的逆变电路[13]和整流电路[14]及滤波电路[15]组成，逆变电路[13]由外直流电源供电，其输出变压器B的次级并接整流电路[14]，整流电路[14]的输出端并接上滤波电路[15]，直流-交流逆变电路[12]不含输出变压器，并接在滤波电路[15]后面，交流电压从AB两点输出。2.一种如权利要求1所述逆变电源，其特征是有输出变压器的逆变电路〔13〕是由晶体管T1和T2、电阻R1～R6、电容C1和C2所组成的多谐振荡器与晶体管T3...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯小剑，
申请(专利权)人：冯小剑，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]