修正波车载逆变器输出电压的稳压控制电路及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种修正波车载逆变器输出电压的稳压控制电路及方法，所述稳压控制电路包括信号运算电路和脉宽调节电路，信号运算电路用于检测直流输入电压并进行运算后输出脉宽控制信号，脉宽调节电路用于根据脉宽控制信号输出相应占空比的PWM脉冲信号控制DC/AC逆变电路。所述稳压控制方法为根据直流输入电压通过传递函数实时计算修正波车载逆变器输出电压占空比的目标值，进行调整PWM脉冲信号占空比为所述目标值，使逆变器输出电压符合额定电压，从而实现输出电压稳定。实施本发明专利技术的有益效果是：PWM脉冲信号占空比随直流输入电压自动调整，当直流输入电压变化时，交流输出电压不仅保持稳定，并且调整特征好、响应速度快。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车载逆变器领域，更具体地说，涉及一种修正波车载逆变器输出电压的稳压控制电路及控制方法。
技术介绍
车载逆变器将车内的12V或24V的直流电通过逆变转换成220V/50Hz或110V/60Hz的交流电，从而方便用户在车内使用需要交流供电的电器设备，根据输出波形可分为修正波和正弦波，修正波车载逆变器输出的是方波波形的交流电，正弦波逆变器输出的是正弦波形的交流电，修正波车载逆变器具有体积小，效率高和成本低等特点，因而被广泛使用。图1为修正波车载逆变器的模块方框图，包括依次电气连接的直流滤波电路101、DC/DC升压电路102、DC/AC逆变电路103、电磁干扰滤波电路104以及升压控制电路105和逆变控制电路106，直流滤波电路101用于对输入的直流电压进行滤波，DC/DC升压电路102用于将经直流滤波电路101滤波之后的直流电压升压为高压直流电压，DC/AC逆变电路103用于将高压直流电压转换成方波波形的交流电压，电磁干扰滤波电路104用于对DC/AC逆变电路103输出的交流电压进行电磁干扰滤波，升压控制电路105用于输出PWM脉冲信号以控制DC/DC升压电路，逆变控制电路106用于输出PWM脉冲信号以控制DC/AC逆变电路。图2为修正波车载逆变器输出的修正波电压波形，输出电压有效值等于修正波幅值乘以占空比的平方根，公式为：Uac=Um×D;]]>式中：Uac为修正波车载逆变器输出电压，一般如无特别说明，交流电压值指其有效值；Um为修正波幅值，如果忽略所述DC/AC逆变电路中开关器件的压降，Um等于DC/AC逆变电路的高压直流电压Uhv，随直流输入电压Udc正相关线性变化，是直流输入电压Udc经过DC/DC升压电路后的输出电压，对于升压倍数为N的DC/DC升压电路，Uhv=N×Udc。D为修正波占空比，D＝T1/(T/2)；式中，T为修正波周期，T1为修正波正频宽；由上述公式可知，修正波车载逆变器的交流输出电压的大小是由逆变前的直流电压大小即高压直流电压和逆变后的修正波占空比来决定的，当直流电压不变，占空比增大时，交流输出电压随之增大；当占空比不变，直流电压增大时，交流输出电压也随之增大。由于车载逆变器的直流输入电压即电池电压不是固定的，电压会在一定范围内波动，一般电压范围在10V～16V，如果占空比不变或调节不当，逆变器输出的交流电压也会出现波动。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，为了保持修正波车载逆变器的交流输出电压稳定，避免波动，提供一种修正波车载逆变器的稳压控制电路及方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种修正波车载逆变器输出电压的稳压控制电路，包括信号运算电路、脉宽调节电路；所述信号运算电路与修正波车载逆变器中的DC/AC逆变电路的高压直流端连接，用于检测从所述高压直流端接收的高压直流电压信号并进行运算后输出随修正波车载逆变器的直流输入电压负相关变化的脉宽控制信号；所述脉宽调节电路与所述信号运算电路电气连接，用于根据所述脉宽控制信号输出占空比随所述脉宽控制信号正相关变化的PWM脉冲信号以控制所述DC/AC逆变电路。在上述修正波车载逆变器输出电压的稳压控制电路中，所述信号运算电路包括第一电阻和第二电阻、第三电阻、第四电阻以及运算放大器，其中，所述第一电阻的一端与所述DC/AC逆变电路的高压直流端连接，所述第一电阻的另一端通过所述第二电阻接地，所述第三电阻的一端连接所述第一电阻和所述第二电阻的连接点，所述第三电阻的另一端与所述运算放大器的反相输入端连接，同时还通过所述第四电阻连接到所述运算放大器的输出端。在上述修正波车载逆变器输出电压的稳压控制电路中，所述信号运算电路还包括第五电阻和第六电阻，所述第五电阻的一端连接参考电压端，所述第五电阻的另一端通过所述第六电阻接地，所述运算放大器的同相输入端连接到所述第五电阻和所述第六电阻之间。在上述修正波车载逆变器输出电压的稳压控制电路中，所述脉宽调节电路包括用于产生锯齿波信号的锯齿波发生器以及用于将所述信号运算电路输出的脉宽控制信号与所述锯齿波进行比较，并输出PWM脉冲信号的电压比较器。还提供一种修正波车载逆变器输出电压的稳压控制方法，提供一种修正波车载逆变器输出电压的稳压控制电路，所述稳压控制电路包括信号运算电路以及脉宽调节电路，所述脉宽调节电路包括锯齿波发生器以及电压比较器，所述方法包括：S1、建立由所述信号运算电路输出的脉宽控制信号与DC/AC逆变电路的高压直流端接收的电压信号的传递函数：Uc=(Ue2×Ucm)/Uhv2；其中，Uc为所述信号运算电路输出的脉宽控制信号；Uhv为DC/AC逆变电路的高压直流端接收的电压信号；Ue为修正波车载逆变器输出要求的额定电压；Ucm为由所述锯齿波发生器产生的锯齿波信号的电压幅值；S2、根据步骤S1中的传递函数Uc=f(Uhv)对应的Uc-Uhv特性曲线，并将所述Uc-Uhv特性曲线由非线性变化的曲线拟合为线性变化的直线：Uc=f(Uhv)=K×Uhv+Us；式中，K为所述直线斜率，Us为所述直线截距；S3、用运算放大电路加法器设计所述信号运算电路，使所述信号运算电路输出的脉宽控制信号的电压值等于步骤S2中计算出的脉宽控制信号Uc的电压值；S4、所述脉宽控制信号Uc与所述脉宽调节电路中锯齿波发生器产生的锯齿波信号通过所述脉宽调节电路中电压比较器进行比较后输出PWM脉冲信号，PWM脉冲信号的占空比为：D=Uc/Ucm。在上述修正波车载逆变器输出电压的稳压控制方法中，所述PWM脉冲信号的占空比等于所述修正波车载逆变器输出的修正波占空比。实施本专利技术的修正波车载逆变器输出电压的稳压控制电路及方法，具有以下有益效果：根据直流输入电压通过传递函数实时计算修正波车载逆变器输出电压占空比的目标值，进而通过信号运算电路以及脉宽控制电路调整PWM脉冲信号占空比为所述目标值，使逆变器输出电压符合额定电压，当直流输入电压变化时，交流输出电压不仅稳定，并且调整特性好、响应速度快。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是修正波车载逆变器的模块方框图；图2是修正波车载逆变器的输出电压波形；图3是本专利技术提供的一种修正波车载逆变器输出电压的稳压控制电路的模块方框图；图4是本专利技术提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种修正波车载逆变器输出电压的稳压控制电路，其特征在于，包括信号运算电路（10）、脉宽调节电路（20）；所述信号运算电路（10）与修正波车载逆变器中的DC/AC逆变电路的高压直流端连接，用于检测从所述高压直流端接收的高压直流电压信号并进行运算后输出随修正波车载逆变器的直流输入电压负相关变化的脉宽控制信号；所述脉宽调节电路（20）与所述信号运算电路（10）电气连接，用于根据所述脉宽控制信号输出占空比随所述脉宽控制信号正相关变化的PWM脉冲信号以控制所述DC/AC逆变电路。

【技术特征摘要】
1.一种修正波车载逆变器输出电压的稳压控制电路，其特征在于，包括
信号运算电路（10）、脉宽调节电路（20）；所述信号运算电路（10）与修正波
车载逆变器中的DC/AC逆变电路的高压直流端连接，用于检测从所述高压直
流端接收的高压直流电压信号并进行运算后输出随修正波车载逆变器的直流
输入电压负相关变化的脉宽控制信号；所述脉宽调节电路（20）与所述信号运
算电路（10）电气连接，用于根据所述脉宽控制信号输出占空比随所述脉宽控
制信号正相关变化的PWM脉冲信号以控制所述DC/AC逆变电路。
2.根据权利要求1所述的修正波车载逆变器输出电压的稳压控制电路，
其特征在于，所述信号运算电路（10）包括第一电阻（R1）和第二电阻（R2）、
第三电阻（R3）、第四电阻（R4）以及运算放大器（IC1），其中，所述第一电
阻（R1）的一端与所述DC/AC逆变电路的高压直流端连接，所述第一电阻（R1）
的另一端通过所述第二电阻（R2）接地，所述第三电阻（R3）的一端连接所
述第一电阻（R1）和所述第二电阻（R2）的连接点，所述第三电阻（R3）的
另一端与所述运算放大器（IC1）的反相输入端连接，同时还通过所述第四电
阻（R4）连接到所述运算放大器（IC1）的输出端。
3.根据权利要求2所述的修正波车载逆变器输出电压的稳压控制电路，
其特征在于，所述信号运算电路（10）还包括第五电阻（R5）和第六电阻（R6），
所述第五电阻（R5）的一端连接参考电压端，所述第五电阻（R5）的另一端
通过所述第六电阻（R6）接地，所述运算放大器（IC1）的同相输入端连接到
所述第五电阻（R5）和所述第六电阻（R6）之间。
4.根据权利要求2所述的修正波车载逆变器输出电压的稳压控制电路，
其特征在于，所述脉宽调节电路（20）...

【专利技术属性】
技术研发人员：李达华，杨幸标，谢勇，
申请(专利权)人：美固电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44