[实用新型]基于正弦脉宽调制技术的逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及逆变器领域，具体涉及一种基于正弦脉宽调制技术的逆变器。

背景技术

逆变器是将直流电转换为交流电的一种装置，属于移动型电源装置。现在，为了稳定交 流输出电压，逆变器装置的应用越来越广泛。最初的逆变器为自激推挽饱和式逆变器，两只 推挽开关管靠变压器的磁饱和或开关管的相对饱和进行换向。此类原始的饱和式变换器电路， 效率低，损耗大，且因开关管的截止时间延迟，产生两管共态导通几乎是必然的，因而可靠 性极差。其后，某些小生产厂又生产采用分立件组装，由多谐振荡器驱动的它激式逆变器。 它激式逆变器开关管靠驱动脉冲控制换向，“饱和”形成的损耗有所降低，但共态导通现象仍 未得到有效抑制，击穿开关管仍难以避免。

目前的逆变器如果直观其电路结构，无一例外地采用开关电源专用双端驱动IC组成它激 式逆变电路。此类驱动集成电路都具有几乎相同的功能方框图，只是具体组成有差别。由于 设计用于大功率开关电源驱动器，IC内部除设有两路时序不同的驱动输出外，还有死区时间 设定电路，PWM稳压电路和开关电流控制电路，由其组成逆变电源，不仅效率、可靠性大为 提高，功能也更为完善。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于正弦脉宽调制技术的逆变器，实现了转换的交流电压 的高低可调，交流电的频率可调。

本实用新型采用以下的技术方案：

基于正弦脉宽调制技术的逆变器，包括直流输入端口、交流输出端口和单片机，所述直 流输入端口连接有低通滤波器，低通滤波器的输出端连接有BOOST升压电路，BOOST升压电 路的输出端分为第一支路和第二支路，第一支路连接有逆变电路，逆变电路与交流输出端口 相连，第二支路与单片机相连，单片机分别与BOOST升压电路和逆变电路相连，逆变电路为 全桥式逆变电路。

优选地，所述低通滤波器的输出端通过第一电压检测芯片与单片机相连，所述第二支路 分为两路，一路直接与单片机相连，另一路通过第二电压检测芯片与单片机相连，交流输出 端口通过第三电压检测芯片与单片机相连。

优选地，所述单片机通过脉冲宽度调制芯片与BOOST升压电路中的晶体管相连，单片机 连接有光耦合器，光耦合器的型号为6N137，光耦合器连接有IR2110驱动器，IR2110驱动器 与逆变电路中的晶体管相连，单片机还连接有报警机构。

优选地，所述单片机的型号为STM32F103，所述脉冲宽度调制芯片的型号为SG3524，BOOST 升压电路中的晶体管和逆变电路中的晶体管均为绝缘栅双极型晶体管。

本实用新型具有的有益效果是：

该逆变器中在逆变主电路前添加低通滤波器和BOOST升压电路部分，一方面方便为单片 机供电，简化了逆变器设计的电源部分；另一方面升压可以缓解逆变电路晶体管开关元件的 压力，降低晶体管开关的开通和关断频率，并且BOOST升压电路具有稳压的作用，可以降低 电路中的电压波动，保护元件，延长系统的使用寿命。

脉冲宽度调制芯片可独立产生PWM波，单片机通过脉冲宽度调制芯片控制BOOST升压电 路中的晶体管，可简化单片机程序的复杂性，保证系统运行的稳定性和可靠性。单片机通过 控制BOOST升压电路中的晶体管开关和逆变电路中的晶体管开关的导通和关闭的时间，能够 实现输出交流电的电压可调和频率可调。

单片机对逆变电路控制的电路中，添加光耦合器，既能够保证电路之间的信号传输，又 能使信号端与元件完全隔离，增加了设计整体的安全性，减小电路干扰，保证电路的稳定性。 单片机对电压检测数据进行处理比较后，单片机控制相应机构进行一定的调整，实现电压的 稳定，若电路出现故障或者检测的电压数值与设定值差距过大，单片机控制报警机构发出报 警。

逆变器中设置有滤波电路、过压保护电路、过热保护电路、掉电保护电路、BOOST电路 缓冲电路和逆变电路缓冲电路等多重保护电路，增加了系统运行的可靠性和稳定性。

附图说明

图1为基于正弦脉宽调制技术的逆变器的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行具体的说明：

结合图1，基于正弦脉宽调制技术的逆变器，包括直流输入端口、交流输出端口和单片 机，单片机的型号为STM32F103。