本發明專利技術公開了一種具有高頻斬波穩壓隔離功能的純正弦波逆變器，包括電源輸入模塊、輸入隔離模塊、PWM調制模塊、變壓整流濾波模塊、SPWM驅動模塊、LC濾波模塊、正弦波發生器、MCU和電壓采樣模塊；正弦波發生器包括第一逆阻型IGBT、第二逆阻型IGBT、第三續流管、第四續流管、第十六電阻、第一電感和第六濾波電容；電壓采樣模塊包括電壓比較電路和光電耦合器，電壓比較電路包括電壓比較器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻和第一穩壓管。本發明專利技術能避免信號干擾、保證儀器采集數據準確、提高使用壽命、能減輕重量、安裝較為方便、使用廣泛、能將控制信號與電壓采樣信號進行有效隔離、提高采樣精度。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及逆變器領域，特別涉及一種具有高頻斬波穩壓隔離功能的純正弦波逆變器。
技術介紹
逆變器是一種將直流電轉換為交流電的裝置，目前，使用的一種修正正弦波逆變器，由低壓驅動控制電路、脈沖寬度調制輸出驅動電路及輸入輸出保護電路連接構成，但是這種結構的修正正弦波逆變器產生的波形在對精密儀器使用時，由于沒有隔離，信號干擾較大，造成采集數據不準確，尤其在一些醫療設備，軍用設備上，對于精密性的要求比較高，即使稍微有點干擾也會產生嚴重的后果。目前市場上照明節電器的節電方法多為可控硅切相方式，或者自耦變壓器方式調壓。采用可控硅切相方式，其輸出電壓波形不連續，破壞了正弦波的完整性，會產生較大的諧波干擾，電壓起落突然而產生沖擊電流，對于燈具的壽命也會一定的影響。自耦變壓器方式輸出為正弦波，但是其體積大，重量也比較重，安裝不方便，使用范圍有限。另外，電器設備的電路板中，為了防止電網電壓的較大波動而造成對電器的損害，通常會設置一個電壓采樣電路，并把電壓采樣電路得到的信號送到單片機進行處理，當檢測到電網電壓大于某一個數值或小于某一數值時，單片機相關的控制電路便會控制電器停止工作，以免對其造成損害。如電磁爐中的電壓采樣電路把對電網電壓采樣得到的信號送到單片機進行處理，當電磁爐工作時，單片機時刻檢測電壓采樣信號的變化，當電網電壓大于260伏或者小于160伏時，單片機會輸出相關保護指令，使電磁爐停止加熱；單片機工作時，也會根據電壓信號的變化，自動調整PWM信號，使電磁爐做恒定功率處理。然而，現有的電壓采樣電路中，通常采用電壓分壓式進行采樣，對所需采樣的變量進行直接采樣，沒有將單片機控制信號與電壓采樣信號進行有效的隔離，從而影響控制的精度，存在采樣誤差較大的問題。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種能避免信號干擾、保證儀器采集數據準確、提高使用壽命、能減輕重量、安裝較為方便、使用廣泛、能將控制信號與電壓采樣信號進行有效隔離、提高采樣精度的具有高頻斬波穩壓隔離功能的純正弦波逆變器。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種具有高頻斬波穩壓隔離功能的純正弦波逆變器，包括電源輸入模塊、輸入隔離模塊、PWM調制模塊、變壓整流濾波模塊、SPWM驅動模塊、LC濾波模塊、正弦波發生器、MCU和電壓采樣模塊，所述輸入隔離模塊的輸入端與所述電源輸入模塊的一輸出端連接，所述輸入隔離模塊的輸出端與所述PWM調制模塊的輸入端連接，所述變壓整流濾波模塊的輸入端與所述PWM調制模塊的輸出端連接，所述SPWM驅動模塊的一輸入端與所述變壓整流濾波模塊的輸出端連接，所述LC濾波模塊的輸入端與所述SPWM驅動模塊的輸出端連接，所述正弦波發生器的輸入端與所述LC濾波模塊的輸出端連接，所述電壓采樣模塊的輸入端與所述電源輸入模塊的另一輸出端連接，所述MCU的一輸入端與所述電壓采樣模塊的輸出端連接；所述正弦波發生器包括第一逆阻型IGBT、第二逆阻型IGBT、第三續流管、第四續流管、第十六電阻、第一電感、第六濾波電容和負載，所述第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT并聯、用于通過高頻切換實現斬波功能，所述第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT并聯的一節點與交流電的火線連接，所述第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT并聯的另一節點與所述第十六電阻的一端連接，所述第三續流管和第四續流管并聯，所述第三續流管和第四續流管并聯的一節點與所述第十六電阻的一端連接，所述第三續流管和第四續流管并聯的另一節點與交流電的零線連接，所述第十六電阻的另一端與所述第一電感的一端連接，所述第一電感的另一端分別與所述第六濾波電容的一端和負載連接，所述第六濾波電容的另一端與所述交流電的零線連接；所述電壓采樣模塊包括依次連接的整流電路、電壓比較電路、光電耦合器、電壓轉換電路和平滑濾波電路；所述電壓比較電路包括電壓比較器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第一電容、第二電容和第一穩壓管，所述電壓比較器的同相輸入端通過所述第五電阻分別與所述第一電阻的一端和第二電阻的一端連接，所述第一電阻的另一端與所述整流電路的正極輸出端連接，所述電壓比較器的反相輸入端通過所述第六電阻分別與所述第三電阻的一端、第四電阻的一端和第一電容的一端連接，所述第三電阻的另一端連接第一電壓源，所述第二電阻的另一端、第四電阻的另一端和第一電容的另一端均與所述整流電路的負極輸出端連接，所述電壓比較器的一個引腳分別與所述第一電壓源和第二電容的一端連接，所述第二電容的另一端與所述整流電路的負極輸出端連接，所述電壓比較器的輸出端分別與所述第一穩壓管的陰極和光電耦合器中發光二極管的陽極連接，所述第一穩壓管的陽極與所述整流電路的負極輸出端連接，所述光電耦合器中光敏三極管的集電極與所述電壓轉換電路連接。在本專利技術所述的具有高頻斬波穩壓隔離功能的純正弦波逆變器中，所述電壓采樣模塊還包括第八電阻，所述電壓比較器的輸出端還與所述第八電阻的一端連接，所述第八電阻的另一端與所述第一電壓源連接。在本專利技術所述的具有高頻斬波穩壓隔離功能的純正弦波逆變器中，所述電壓轉換電路包括三極管、第九電阻和第十電阻，所述三極管的基極與所述光電耦合器中光敏三極管的集電極連接，所述三極管的基極還通過所述第九電阻連接第二電壓源，所述三極管的集電極通過所述第十電阻連接所述第二電壓源，所述三極管的發射極接地。在本專利技術所述的具有高頻斬波穩壓隔離功能的純正弦波逆變器中，所述平滑濾波電路包括第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第三電容和第四電容；所述第十一電阻的一端與所述三極管的集電極連接，所述第十一電阻的另一端分別與所述第十二電阻的一端和第三電容的一端連接，所述第十二電阻的另一端、第十三電阻的一端和第四電容的一端均連接電壓輸出端，所述第三電容的另一端、第十三電阻的另一端和第四電容的另一端均接地。在本專利技術所述的具有高頻斬波穩壓隔離功能的純正弦波逆變器中，所述電壓采樣模塊還包括第二穩壓管，所述第二穩壓管的陰極連接所述電壓輸出端，所述第二穩壓管的陽極接地。在本專利技術所述的具有高頻斬波穩壓隔離功能的純正弦波逆變器中，還包括電流采樣模塊和顯示模塊，所述電流采樣模塊的輸入端與所述PWM調制模塊的另一輸出端連接，所述電流采樣模塊的輸出端與所述MCU的另一輸入端連接，所述MCU的輸出端與所述顯示模塊的輸入端連接。在本專利技術所述的具有高頻斬波穩壓隔離功能的純正弦波逆變器中，還包括輸出電壓檢測模塊，所述輸出電壓檢測模塊的一輸入端與所述SPWM驅動模塊的另一輸出端連接，所述輸出電壓檢測模塊的另一輸入端與所述正弦波發生器的輸出端連接。在本專利技術所述的具有高頻斬波穩壓隔離功能的純正弦波逆變器中，所述整流電路包括第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管，所述第一二極管的陽極和第四二極管的陰極均與所述交流電的火線連接，所述第二二極管的陽極和第三二極管的陰極均與所述交流電的零線連接，所述第一二極管的陰極和第二二極管的陰極連接后作為所述整流電路的正極輸出端，所述第三二極管的陽極和第四二極管的陽極連接后作為所述整流電路的負極輸出端。實施本專利技術的具有高頻斬波穩壓隔離功能的純正弦波逆變器，具有以下有益效果：由于采用電源輸入模塊、輸入隔離模塊、PWM調制模塊、變壓本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種具有高頻斬波穩壓隔離功能的純正弦波逆變器，其特征在于，包括電源輸入模塊、輸入隔離模塊、PWM調制模塊、變壓整流濾波模塊、SPWM驅動模塊、LC濾波模塊、正弦波發生器、MCU和電壓采樣模塊，所述輸入隔離模塊的輸入端與所述電源輸入模塊的一輸出端連接，所述輸入隔離模塊的輸出端與所述PWM調制模塊的輸入端連接，所述變壓整流濾波模塊的輸入端與所述PWM調制模塊的輸出端連接，所述SPWM驅動模塊的一輸入端與所述變壓整流濾波模塊的輸出端連接，所述LC濾波模塊的輸入端與所述SPWM驅動模塊的輸出端連接，所述正弦波發生器的輸入端與所述LC濾波模塊的輸出端連接，所述電壓采樣模塊的輸入端與所述電源輸入模塊的另一輸出端連接，所述MCU的一輸入端與所述電壓采樣模塊的輸出端連接；所述正弦波發生器包括第一逆阻型IGBT、第二逆阻型IGBT、第三續流管、第四續流管、第十六電阻、第一電感、第六濾波電容和負載，所述第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT并聯、用于通過高頻切換實現斬波功能，所述第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT并聯的一節點與交流電的火線連接，所述第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT并聯的另一節點與所述第十六電阻的一端連接，所述第三續流管和第四續流管并聯，所述第三續流管和第四續流管并聯的一節點與所述第十六電阻的一端連接，所述第三續流管和第四續流管并聯的另一節點與交流電的零線連接，所述第十六電阻的另一端與所述第一電感的一端連接，所述第一電感的另一端分別與所述第六濾波電容的一端和負載連接，所述第六濾波電容的另一端與所述交流電的零線連接；所述電壓采樣模塊包括依次連接的整流電路、電壓比較電路、光電耦合器、電壓轉換電路和平滑濾波電路；所述電壓比較電路包括電壓比較器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第一電容、第二電容和第一穩壓管，所述電壓比較器的同相輸入端通過所述第五電阻分別與所述第一電阻的一端和第二電阻的一端連接，所述第一電阻的另一端與所述整流電路的正極輸出端連接，所述電壓比較器的反相輸入端通過所述第六電阻分別與所述第三電阻的一端、第四電阻的一端和第一電容的一端連接，所述第三電阻的另一端連接第一電壓源，所述第二電阻的另一端、第四電阻的另一端和第一電容的另一端均與所述整流電路的負極輸出端連接，所述電壓比較器的一個引腳分別與所述第一電壓源和第二電容的一端連接，所述第二電容的另一端與所述整流電路的負極輸出端連接，所述電壓比較器的輸出端分別與所述第一穩壓管的陰極和光電耦合器中發光二極管的陽極連接，所述第一穩壓管的陽極與所述整流電路的負極輸出端連接，所述光電耦合器中光敏三極管的集電極與所述電壓轉換電路連接。...
【技術特征摘要】
1.一種具有高頻斬波穩壓隔離功能的純正弦波逆變器，其特征在于，包括電源輸入模塊、輸入隔離模塊、PWM調制模塊、變壓整流濾波模塊、SPWM驅動模塊、LC濾波模塊、正弦波發生器、MCU和電壓采樣模塊，所述輸入隔離模塊的輸入端與所述電源輸入模塊的一輸出端連接，所述輸入隔離模塊的輸出端與所述PWM調制模塊的輸入端連接，所述變壓整流濾波模塊的輸入端與所述PWM調制模塊的輸出端連接，所述SPWM驅動模塊的一輸入端與所述變壓整流濾波模塊的輸出端連接，所述LC濾波模塊的輸入端與所述SPWM驅動模塊的輸出端連接，所述正弦波發生器的輸入端與所述LC濾波模塊的輸出端連接，所述電壓采樣模塊的輸入端與所述電源輸入模塊的另一輸出端連接，所述MCU的一輸入端與所述電壓采樣模塊的輸出端連接；所述正弦波發生器包括第一逆阻型IGBT、第二逆阻型IGBT、第三續流管、第四續流管、第十六電阻、第一電感、第六濾波電容和負載，所述第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT并聯、用于通過高頻切換實現斬波功能，所述第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT并聯的一節點與交流電的火線連接，所述第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT并聯的另一節點與所述第十六電阻的一端連接，所述第三續流管和第四續流管并聯，所述第三續流管和第四續流管并聯的一節點與所述第十六電阻的一端連接，所述第三續流管和第四續流管并聯的另一節點與交流電的零線連接，所述第十六電阻的另一端與所述第一電感的一端連接，所述第一電感的另一端分別與所述第六濾波電容的一端和負載連接，所述第六濾波電容的另一端與所述交流電的零線連接；所述電壓采樣模塊包括依次連接的整流電路、電壓比較電路、光電耦合器、電壓轉換電路和平滑濾波電路；所述電壓比較電路包括電壓比較器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第一電容、第二電容和第一穩壓管，所述電壓比較器的同相輸入端通過所述第五電阻分別與所述第一電阻的一端和第二電阻的一端連接，所述第一電阻的另一端與所述整流電路的正極輸出端連接，所述電壓比較器的反相輸入端通過所述第六電阻分別與所述第三電阻的一端、第四電阻的一端和第一電容的一端連接，所述第三電阻的另一端連接第一電壓源，所述第二電阻的另一端、第四電阻的另一端和第一電容的另一端均與所述整流電路的負極輸出端連接，所述電壓比較器的一個引腳分別與所述第一電壓源和第二電容的一端連接，所述第二電容的另一端與所述整流電路的負極輸出端連接，所述電壓比較器的輸出端分別與所述第一穩壓管的陰極和光電耦合器中發光二極管的陽極連接，所述第...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱海東，
申請(專利權)人：蘇州邁力電器有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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