專利名稱：高效通用逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是二種把低壓直流電源逆變成交流工頻電源，或者把交流工頻電源逆變成低壓大電流苴流電源的逆變電路。
背景技術(shù)：
目前，已知的逆變器有很多種構(gòu)造，但其核心原件都有逆變變壓器。變壓器有銅損耗和鐵損耗，是逆變器效率大為降低，變壓器笨重，其重量幾乎占了逆變器重量的二分之一。

發(fā)明內(nèi)容
為了有效利用電能，提高效率，其發(fā)明逆變器省去原逆變器核心原件逆變變壓器，簡化了電路，減輕了重量，體積大為縮小。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是低壓直流電源逆變成交流工頻電源時，在一個直流電源的正極連接一組三極管做開關(guān)，三極管基極并聯(lián)，集電極并聯(lián)接在電源正極，發(fā)射極分別接一組電解電容的正極，電解電容的負極分別與一組二極管的正極連接，二極管的負極并聯(lián)接在直流電源負極上。這時如有一脈沖信號加在開關(guān)三極管基極上，三極管同時導通，電源電壓便通過三極管一電解電容一二極管一電源負極形成一回路，電解電容上便同時充上了電荷，其電壓等于直流電源電壓。這時關(guān)斷開關(guān)三極管，再用一組WOS場效應(yīng)管作開關(guān)把這一組電解電容串聯(lián)起來，場效應(yīng)管柵極并聯(lián)在一起，漏極分別與電解電容的正極連接，源極分別接電解電容的負極。這時如有脈沖信號加在場效應(yīng)管柵極上，場效應(yīng)管將同時導通，
于是這一組電解電容依次正一負—正一負……形成放電回路，其電壓值=電源電壓乂電容個數(shù)。
本逆變器用于工頻交流電源逆變低壓大電流直流電源時工作原理簡述單相工頻交流電經(jīng)橋式整流后，用此直流電壓對一組串聯(lián)電解電容充電，電容之間用場效應(yīng)管作為開關(guān)分別連接。電容充滿電后，關(guān)斷場效應(yīng)管，用一組三極管作開關(guān)(三極管基極并聯(lián)，集電極并聯(lián)，發(fā)射極分別接在電容負極上)， 一組二極管作放電回路，(二極管負極并聯(lián)，正極分別接在電容正極上)，對電解電容進行放電，三極管的集電極為輸出直流電源負極，二極管的負極為輸出直流電源正極。
本發(fā)明的有益效果是，減少了逆變輸出環(huán)節(jié)，只有很小的耗散功率，因此效率高，無噪聲，電路簡單，體積小，完全可以做成集成電路。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明逆變器進一步說明。
圖1是本逆變器低壓直流電源逆變成工頻交流電源電路原理圖。
圖2是本逆變器工頻交流電源逆變成低壓大電流直流電源電路原理圖。圖3是本逆變器工頻交流電源逆變成低壓大電流直流電源實際應(yīng)用電路原理圖。
圖l中，Tl-T6是開關(guān)三極管，C1-C6是電解電容，(為了減小充放電內(nèi)阻，此電容宜采用多個電容并聯(lián)，比如Cl=50V1000uF，可以用三個50V330uF并聯(lián)使用)。Ql-Q6是MOS場效應(yīng)管，(為壓控元件，柵極輸入電阻達IOIO.歐姆，避免了電解電容放電時從柵極形成放電回路)。D1-D6是二極管，(其作用是反向阻斷)。+E是直流電源正極，-E是直流電源負極及零電位，(為了充分利用電路元器件的性能，此直流電源采用36V安全電壓供電)。F為工頻脈沖發(fā)生器， ACC為工頻交流電源輸出端。
圖2中，Tl-T6是開關(guān)三極管，Cl-C6是電解電容，Ql-Q6是MOS場效應(yīng)管，Dl-D6是二極管，F(xiàn)為工頻同歩脈沖發(fā)生器. ACC單相工頻交流電輸入端，d為橋式整流器，+DC， -DC為直流電源輸出端正、負極。
圖3中，Tl-T6是開關(guān)三極管，C1-C6是電解電容，Ql-Q6是MOS場效應(yīng)管，Dl-D6是.二極管，F(xiàn)為工頻同步脈沖發(fā)生器， ACC是工頻交流電輸入端，+DC、 -DC為直流電源輸出端。
具體實施方式
在圖1中，開關(guān)三極管T1-T6集電極并聯(lián)接在直流電源+E上，發(fā)射極分別接在電解電容C1-C6的正極上，電解電容負極分別與反向阻斷二極管Dl-D6的正極連接，二極管的負極并聯(lián)接在直流電源-E上，M0S場效應(yīng)管Q1-Q6漏極分別接在電解電容正極上，源極分別接電容負極，(Ql接C6, Q2接C1， Q3接C2依次類推)把電解電容串聯(lián)起來。開關(guān)三極管H-T3的基極與場效應(yīng)管Q4-Q6柵極并聯(lián)接在工頻脈沖發(fā)生器F上端，開關(guān)三極管T4-T6的基極與場效應(yīng)管Ql-Q3的柵極并聯(lián)接在工頻脈沖發(fā)生器F的下端。假如電解電容C1-C3已經(jīng)充上電壓，發(fā)生器F上端輸出脈沖信號，下端截止，開關(guān)三極管T4-T6導通，二極管D4-D6正向?qū)?，電解電容C4-C6被充上直流電源+E電壓，與此同吋，場效應(yīng)管Q1-Q3導通，電解電容C1-C3被串聯(lián)起來，于是工頻交流電輸出端 ACC得到上負下正的電壓。發(fā)生器F上端截止，下端輸出脈沖，開關(guān)三極管T1-T3導通，二極管D1-D3正向?qū)?，電解電容C1-C3被充上直流電源+E電壓，與此同時，場效應(yīng)管Q4-Q6導通，電解電容C4-C6被串聯(lián)起來，于是在工頻交流電輸出端 ACC得到上正下負的電壓。如此周而復始，在輸出端 ACC將輸出工頻交流電壓。
在圖3中，開關(guān)三極管Tl-T6集電極并聯(lián)，發(fā)射極分別接在電解電容Cl-C6的負極上，電解電容正極分別與反向阻斷二極的正極連接，二極管的負極并聯(lián)，M0S場效應(yīng)管Ql-Q6漏極分別接在電解電容負極上，源極分別接電容正極，(Q1接C6， Q2接C1， Q3接C2依次類推)把電解電容串聯(lián)起來。開關(guān)三極管Tl-T3的基極與場效應(yīng)管Q4-Q6柵極并聯(lián)在工頻同步脈沖發(fā)生器F下端，開關(guān)三極管T4-T6的基極與場效應(yīng)管Q1-Q3的柵極并聯(lián)接在工頻lf步脈沖發(fā)生器F的上端。工頻交流電一端接在場效應(yīng)管Ql源極、電解電容C6的正極上， 一端接在Q4源極、C3正極上。假如電解電容C4-C6已經(jīng)充上電壓，這時工頻同步脈沖發(fā)生器F上端輸出同步脈沖上半周信號，下端截止，場效應(yīng)管Q1-Q3導通，電解電容C1-C3被串聯(lián)起來，C1-C3便被充上交流電源上半周電壓，與此同吋，開關(guān)三極管T4-T6導通，二極管D4-D6正向?qū)?，電解電容C4-C6被并聯(lián)放電，于是在二極管D4-D6負極及+DC輸出端，三極管T4-T6集電極及-DC輸出端就得到直流電壓，其電壓=電源電壓/電容個數(shù)。脈沖發(fā)生器F上端截止，下端輸出同步脈沖下'半周信號，場效應(yīng)管Q4-Q6導通，電解電容C4-C6被串聯(lián)起來，C4-C6便被充上交流電源下半周電壓，與此同時，開關(guān)三極T1-T3導通，二極管Dl-D3正向?qū)?，電解電容Cl-C3被并聯(lián)放電，于是在二極管Dl-D3負極及+DC輸出端,三極管T1-T3集電極及-DC輸出端就得到直流電壓，其電壓值=電源電壓/電容個數(shù)。
權(quán)利要求
1、一種高效通用逆變器。用作低壓直流電源逆變成工頻交流電源時用一組三極管做開關(guān)，一組二極管作反向阻斷，對一組電解電容分別充電，然后用一組MOS場效應(yīng)管做開關(guān)把這一組電解電容串聯(lián)起來進行放電。用作工頻交流電源逆變成低壓大電流直流電源時工頻交流電經(jīng)整流后，用這個脈動直流電對一組電解電容進行串聯(lián)充電，電容之間用MOS場效應(yīng)管作開關(guān)進行同步控制，然后用一組三極管作開關(guān)，一組二極管作反向阻斷，對電解電容進行并聯(lián)放電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器，其特征是用作低壓直流電源逆變成工頻交流電源吋，開關(guān)三極管基極并聯(lián)，集電極并聯(lián)接在直流電源正極，發(fā)射極分別與電解電容正極連接，電解電容負極分別與二極管正極連接，二極管負極并聯(lián)接在直流電源負極上。WOS場效應(yīng)管柵極并聯(lián)在一起，漏極分別接在電 解電容正極，源極分別接在電解電容負極上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器，其特征是用作工頻交流電源逆變成低壓大電流直流電源時，電解電 容之間用WOS場效應(yīng)管串聯(lián)連接，場效應(yīng)管柵極并聯(lián)，漏極分別接電容負極，源極分別接電容正極， 用開關(guān)三極管、二極管把電解電容并聯(lián)起來，開關(guān)三極管基極并聯(lián)，集電極并聯(lián)，發(fā)射極分別接在電 容負極，二極管負極并聯(lián)，正極分別接在電容正極上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的途變器，其特征是用作低壓直流電源逆變成交流工頻交流電源時，使用工頻 脈沖發(fā)生器對電路進行控制。用作工頻交流電源逆變成低壓大電流直流電源時，使用工頻同步脈沖發(fā) 生器對電路進行控制。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器，其特征是本逆變器通過改變電解電容正負極連接，就可以實現(xiàn)直流'電源與交流電源的可逆轉(zhuǎn)換的電路構(gòu)造。
全文摘要
一種高效通用逆變器。用作直流低壓電源逆變成工頻交流電源時直流低壓電源通過一組開關(guān)三極管對一組電解電容分別充電，然后關(guān)斷開關(guān)三極管，用一組MOS場效應(yīng)管做開關(guān)把電解電容串聯(lián)起來放電，用一個工頻脈沖發(fā)生器對開關(guān)三極管和場效應(yīng)管進行控制，從輸出端就得到工頻交流電。用作工頻交流電源逆變成低壓直流電源時工頻交流電經(jīng)過橋式整流后，產(chǎn)生310V直流脈動電壓，用這個電壓對一組電解電容串聯(lián)充電，電容之間用WOS場效應(yīng)管作開關(guān)，充滿電后，關(guān)斷場效應(yīng)管，然后用一組開關(guān)三極管把電容分別連接起來進行并聯(lián)的放電，用工頻同步脈沖發(fā)生器對場效應(yīng)管及開關(guān)三極管進行控制，從輸出端就得到低壓直流電。
文檔編號H02M7/66GK101599714SQ20081012561
公開日2009年12月9日 申請日期2008年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月7日
發(fā)明者王文安 申請人:王文安