一種恒流限流型逆變器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種恒流限流型逆變器，包括有用于提高直流電電壓的升壓器；設置有整流濾波裝置，并用于將升壓器輸出的直流電轉換成交流電的H橋電路；用于對H橋電路輸出的交流電的電流采樣，并整流成與H橋電路輸出端的電壓相對應的且方向不變的電壓值信號IS的采樣模塊；設定有最高閾值和最低閾值的比較模塊，比較模塊根據電壓值信號IS判斷H橋電路輸出的電壓是否在最高閾值和最低閾值之間；和根據比較模塊的輸出控制H橋電路的開啟或關閉的MCU。本發(fā)明的有益效果是：避免了由于通過改變短路保護和過載保護的性能而影響H橋電路的啟動能力的情況，結構簡單、成本低、開發(fā)周期短，且電流輸出穩(wěn)定，能夠在大功率用電器上使用的功能。
【專利說明】一種恒流限流型逆變器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電源轉換器，尤其涉及一種恒流限流型逆變器。

【背景技術】
[0002]逆變器是一種把直流電能轉變成交流電的裝置，現有的逆變器按照控制方式可分為基于8位MCU進行開環(huán)控制型逆變器，和基于DSP復雜多閉環(huán)控制型逆變器兩種；DSP多換控制型逆變器，控制過程復雜，輸出穩(wěn)定，且啟動能力強，但是其實現過程復雜，開發(fā)周期長，成本相對較高；使用8位MCU作為核心控制IC的逆變器，實現簡單，成本低，但在用于大功率用電器上時，若要正常輸出較大的電流，將使逆變器的短路保護、過載保護等性能出現嚴重下降，若要保證逆變器的短路保護、過載保護等性能，則必將嚴重影響電流的正常輸出。


【發(fā)明內容】

[0003]針對上述現有技術所存在的缺陷，現提供一種旨在保證逆變器的短路保護和過載保護等性能的同時，還能夠正常輸出較大電流，且結構簡單、成本低廉的恒流限流型逆變器。
[0004]一種恒流限流型逆變器，用于將直流電轉換成交流電，包括有:
[0005]升壓器，用于提高直流電的電壓；
[0006]H橋電路，設置有整流濾波裝置，并用于將升壓器輸出的直流電轉換成交流電；
[0007]采樣模塊，用于對H橋電路輸出的交流電的電流采樣，并整流成與H橋電路輸出的電壓相對應的且方向不變的電壓值信號；
[0008]比較模塊，設定有最高閾值和最低閾值，比較模塊根據電壓值信號判斷H橋電路輸出的電壓是否在最高閾值和最低閾值之間；以及，
[0009]MCU (Micro Control Unit，微控制單元)，根據比較模塊的輸出控制H橋電路的開啟或關閉。
[0010]上述恒流限流型逆變器，其中，采樣模塊包括有全橋整流電路，和用于對H橋電路輸出的交流電的電流采樣的互感器；互感器將采樣所獲得的電流傳送到全橋整流電路，經全橋整流電路整流后輸出與H橋電路輸出端的電壓相對應的且方向不變的電壓值信號；全橋整流電路為通過四個二極管相互橋接形成。
[0011]上述恒流限流型逆變器，其中，比較模塊包括有第一比較器和第二比較器；第一比較器的“+”端連接有第一調節(jié)裝置，用于調節(jié)比較模塊的最高閾值；第二比較器的端連接有第二調節(jié)裝置，用于調節(jié)比較模塊的最低閾值；第一調節(jié)裝置包括有電壓源和用于調節(jié)第一比較器的“+”端的調節(jié)電阻；第二調節(jié)裝置包括有電壓源和用于調節(jié)第二比較器端的調節(jié)電阻；電壓值信號分別輸入第一比較器的端和第二比較器的“+”端。
[0012]上述恒流限流型逆變器，其中，MCU具有第一接收端和第二接收端，第一比較器和第二比較器分別向第一接收端和第二接收端輸出可轉換的電平；MCU還具有第一輸出端和第二輸出端，第一輸出端和第二輸出端分別與H橋電路相連,用于根據第一比較器和第二比較器輸出的電平對H橋電路進行開啟或關閉；H橋電路具有SPWM驅動系統(tǒng)，第一輸出端和第二輸出端通過控制SPWM驅動系統(tǒng)的啟動或關閉,使H橋電路啟動或關閉。
[0013]上述恒流限流型逆變器，其中，升壓器為推挽式升壓器。
[0014]上述恒流限流型逆變器，其中，MCU為8位的MCU。
[0015]上述技術方案的有益效果是:
[0016]1、通過利用采樣模塊對H橋電路輸出的交流電的電流進行采樣，并通過比較模塊對采樣的電流所對應的電壓進行判斷，進而通過MCU對H橋電路進行開啟或關閉的操作，起到了自動控制H橋電路輸出的交流電的電流大小的作用，優(yōu)化了 MCU的控制方式，實現了逆變器持續(xù)性恒流限流輸出；同時還避免了由于通過改變短路保護和過載保護的性能而影響H橋電路的啟動能力的情況，進而有利于整體提高逆變器的短路保護能力、過載保護能力以及H橋電路的啟動能力。
[0017]2、本技術方案所公開的恒流限流型逆變器還具有結構簡單、成本低、開發(fā)周期短等優(yōu)勢；并且電流輸出穩(wěn)定，且能夠在大功率用電器上使用。
[0018]3、通過調節(jié)最高閾值調節(jié)裝置和最低閾值調節(jié)裝置可對H橋電路所輸出的交流電的電流值的范圍進行調節(jié)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為一種恒流限流型逆變器的電路結構示意圖。
[0020]附圖標記:
[0021]1、升壓器
[0022]2、H橋電路
[0023]3、采樣模塊
[0024]31、全橋整流電路
[0025]4、比較模塊
[0026]41、第一比較器
[0027]42、第二比較器
[0028]5、MCU
[0029]51、第一接收端
[0030]52、第二接收端
[0031]53、第一輸出端
[0032]54、第二輸出端

【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0034]如圖1所示一種恒流限流型逆變器，用于將直流電轉換成交流電，包括有:
[0035]升壓器I，用于提高直流電的電壓；
[0036]H橋電路2，設置有整流濾波裝置，并用于將升壓器輸出的直流電轉換成交流電；
[0037]采樣模塊3，用于對H橋電路2輸出的交流電的電流采樣,并整流成與H橋電路2輸出的電壓相對應的且方向不變的電壓值信號；
[0038]比較模塊4，設定有最高閾值和最低閾值，比較模塊4根據電壓值信號判斷H橋電路2輸出的電壓是否在最高閾值和最低閾值之間；以及，
[0039]MCU (Micro Control Unit，微控制單元)5，根據比較模塊4的輸出控制H橋電路2的開啟或關閉。
[0040]上述技術方案的工作原理是:通過米樣模塊3對H橋電路2所輸出的交流電的電流進行采樣，再將采樣所獲得的電流整流成與H橋電路2輸出端的電壓相對應的電壓值信號IS，并將該電壓值信號IS傳送到比較模塊4 ；比較模塊4設置有最高閾值和最低閾值，并向MCU5傳送信號，使MCU5根據接收到的信號對H橋電路2進行開啟或關閉。
[0041]在上述技術方案的基礎上，進一步的，采樣模塊3包括有全橋整流電路31，和用于對H橋電路2輸出的交流電的電流采樣的互感器Tl ;互感器Tl將采樣所獲得的電流傳送到全橋整流電路31，經全橋整流電路31整流后輸出與H橋電路2輸出端的電壓相對應的且方向不變的電壓值信號is。
[0042]在上述技術方案的基礎上，進一步的，比較模塊4包括有第一比較器41和第二比較器42 ;第一比較器41的“ + ”端連接有第一調節(jié)裝置，用于調節(jié)比較模塊4的最高閾值；第二比較器42的端連接有第二調節(jié)裝置，用于調節(jié)比較模塊4的最低閾值；第一調節(jié)裝置包括有電壓源El和用于調節(jié)第一比較器41的“ + ”端的調節(jié)電阻Rl和R2 ;第二調節(jié)裝置包括有電壓源E2和用于調節(jié)第二比較器42“-”端的調節(jié)電阻R3和R4 ;其中，電壓源El和電壓源E2的電壓為恒定，通過調節(jié)調節(jié)電阻R1、R2、R3、R4的阻值改變第一比較器41 “ + ”端和第二比較器42 端的電壓，進而調節(jié)比較模塊4的最高閾值和最低閾值的數值，以調節(jié)H橋電路2的電流輸出值的范圍。
[0043]進一步的，電壓值信號IS分別輸入到第一比較器41的端和第二比較器42的“ +，，端。
[0044]在上述技術方案的基礎上，進一步的，MCU5具有第一接收端51和第二接收端52，第一比較器41和第二比較器42分別向第一接收端51和第二接收端52輸出可轉換的電平；MCU5還具有第一輸出端53和第二輸出端54,第一輸出端53和第二輸出端54分別與H橋電路2相連，用于根據第一比較器41和第二比較器42輸出的電平對H橋電路2進行開啟或關閉；H橋電路2具有SPWM (Sinusoidal Pulse Width Modulat1n,正弦曲線脈沖寬度調制)驅動系統(tǒng)，第一輸出端53和第二輸出端54通過控制SPWM驅動系統(tǒng)的啟動或關閉，使H橋電路2啟動或關閉；其中，當電壓值信號IS低于最低閾值時,第一比較器41向第一接收端51輸出高電平，第二比較器42向第二接收端52輸出低電平，此時MCU5對H橋電路2進行啟動操作；當電壓值信號IS在最高閾值和最低閾值之間時，第一比較器41向第一接收端51輸出高電平，第二比較器42向第二接收端52輸出高電平，MCU5對H橋電路2保持現操作不變；當電壓值信號IS大于最高閾值時，第一比較器41向第一接收端51輸出低電平，第二比較器42向第二接收端52輸出高電平，此時MCU5對H橋電路2進行關閉操作。
[0045]進一步的，當H橋電路2的輸出端沒有電流輸出時，其電壓值信號IS為零，此時MCU5對H橋電路2進行開啟操作；當H橋電路2的輸出端的電流增大，使電壓值信號IS上升至最高閾值和最低閾值之間時，MCU5對H橋電路2保持開啟操作不變；當H橋電路2的輸出端的電流繼續(xù)增加，致使電壓值信號IS上升至最高閾值以上時，MCU5對H橋電路2進行關閉操作；由于H橋電路2關閉使H橋電路2的輸出端電流下降，致使電壓值信號IS下降至最高閾值和最低閾值之間時，MCU5對H橋電路2保持關閉操作不變；當H橋電路2的輸出端電流繼續(xù)下降，致使電壓值信號IS下降致最低閾值以下時，MCU5對H橋電路2進行開啟操作。
[0046]可選的，升壓器I為推挽式升壓器。
[0047]可選的，MCU5為 8 位 MCU5。
[0048]本發(fā)明通過利用采樣模塊對H橋電路輸出的交流電的電流進行采樣，并通過比較模塊對采樣的電流所對應的電壓進行判斷，進而通過MCU對H橋電路進行開啟或關閉的操作，起到了自動控制H橋電路輸出的交流電的電流大小的作用，優(yōu)化了 MCU的控制方式，實現了逆變器持續(xù)性恒流限流輸出；同時還避免了由于通過改變短路保護和過載保護的性能而影響H橋電路的啟動能力的情況，進而有利于整體提高逆變器的短路保護能力、過載保護能力以及H橋電路的啟動能力。
[0049]以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非因此限制本發(fā)明的實施方式及保護范圍，對于本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發(fā)明說明書及圖示內容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本發(fā)明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種恒流限流型逆變器，用于將直流電轉換成交流電，其特征在于，包括有: 升壓器，用于提高所述直流電的電壓； H橋電路，設置有整流濾波裝置，并用于將所述升壓器輸出的直流電轉換成交流電； 采樣模塊，用于對所述H橋電路輸出的交流電的電流采樣，并整流成與所述H橋電路輸出的電壓相對應的且方向不變的電壓值信號； 比較模塊，設定有最高閾值和最低閾值，所述比較模塊根據所述電壓值信號判斷所述H橋電路輸出的電壓是否在所述最高閾值和所述最低閾值之間；以及， MCU，根據所述比較模塊的輸出控制所述H橋電路的開啟或關閉。
2.如權利要求1所述恒流限流型逆變器，其特征在于，所述采樣模塊包括有全橋整流電路，和用于對所述H橋電路輸出的交流電的電流采樣的互感器；所述互感器將采樣所獲得的電流傳送到所述全橋整流電路，經所述全橋整流電路整流后輸出與所述H橋電路輸出端的電壓相對應的且方向不變的電壓值信號。
3.如權利要求2所述恒流限流型逆變器，其特征在于，所述全橋整流電路為通過四個二極管相互橋接形成。
4.如權利要求1所述恒流限流型逆變器，其特征在于，所述比較模塊包括有第一比較器和第二比較器；所述第一比較器的“ + ”端連接有第一調節(jié)裝置，用于調節(jié)所述比較模塊的最高閾值；所述第二比較器的端連接有第二調節(jié)裝置，用于調節(jié)所述比較模塊的最低閾值。
5.如權利要求4所述恒流限流型逆變器，其特征在于，所述第一調節(jié)裝置包括有電壓源和用于調節(jié)所述第一比較器的“ + ”端的調節(jié)電阻；所述第二調節(jié)裝置包括有電壓源和用于調節(jié)所述第二比較器端的調節(jié)電阻；所述電壓值信號分別輸入所述第一比較器的 端和所述第二比較器的“ + ”端。
6.如權利要求5所述恒流限流型逆變器，其特征在于，所述MCU具有第一接收端和第二接收端，所述第一比較器和所述第二比較器分別向所述第一接收端和所述第二接收端輸出可轉換的電平。
7.如權利要求6所述恒流限流型逆變器，其特征在于，所述MCU還具有第一輸出端和第二輸出端，所述第一輸出端和所述第二輸出端分別與所述H橋電路相連，用于根據所述第一比較器和所述第二比較器輸出的電平對所述H橋電路進行開啟或關閉。
8.如權利要求7所述恒流限流型逆變器，其特征在于，所述H橋電路具有SPWM驅動系統(tǒng)，所述第一輸出端和所述第二輸出端通過控制所述SPWM驅動系統(tǒng)的啟動或關閉，使所述H橋電路啟動或關閉。
9.如權利要求1所述恒流限流型逆變器，其特征在于，所述升壓器為推挽式升壓器。
10.如權利要求1一9所述恒流限流型逆變器，其特征在于，所述MCU為8位的MCU。
【文檔編號】H02H7/122GK104242703SQ201310242300
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月18日 優(yōu)先權日:2013年6月18日
【發(fā)明者】洪偉弼, 徐斌 申請人:紐福克斯光電科技（上海）有限公司