一种高频离网逆变器充电电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高频离网逆变器充电电路，其包括逆变器/AC-DC升压单元、DC-DC降压单元、主控制单元、太阳能发电单元以及蓄电池，所述逆变器/AC-DC升压单元包括第一IGBT管、第二IGBT管、第三IGBT管以及第四IGBT管，所述第一IGBT管、第二IGBT管、第三IGBT管以及第四IGBT管构成全桥逆变的四个桥臂。本实用新型专利技术可以实现高效率，高功率因素，低谐波含量，大电流的充电，并且不增加成本，可靠性高，可以很好的解决市场上通用高频离网逆变器充电的弊端。本实用新型专利技术作为一种高频离网逆变器充电电路，广泛适用于逆变器供电领域。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及逆变器供电领域，尤其涉及一种高频离网逆变器充电电路。
技术介绍
随着高频技术的不断进步，目前高频离网逆变器的市场需求越来越广泛，主要适合偏远无有效电网覆盖的牧渔地区家庭使用，就地解决生产生活用电问题，可以为冰箱、空调、洗衣机、照明灯等设备提供稳定优质的电源。高频离网逆变器包含太阳能控制器、市电充电器和逆变器三个模块，由太阳能，电网、电池三者进行互补供电，来保证负载用电，通常这种高频离网逆变器配置的电池容量都比较大，来实现更长的备用时间。大容量的蓄电池就需要匹配大的充电电流。目前市场上的高频离网逆变器出于成本考虑，大多采用单端反激式电路，这种电路的缺点是：功率做不大，效率低，电流纹波大，功率因素低，谐波含量高。也有部分采用半桥谐振电路架构来做，虽然可以提高效率、功率因素等，但电路控制比较复杂，总体成本偏高，产品的市场竞争力稍差。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术的目的是提供一种高效率，高功率因素，低谐波含量，大电流的，成本低，可靠性高的高频离网逆变器充电电路。本技术所采用的技术方案是：一种高频离网逆变器充电电路，其包括逆变器/AC-DC升压单元、DC-DC降压单元、主控制单元、太阳能发电单元以及蓄电池，所述太阳能发电单元分别与蓄电池和逆变器/AC-DC升压单元连接，所述逆变器/AC-DC升压单元与DC-DC降压单元连接，所述DC-DC降压单元与蓄电池连接，所述主控制单元分别与DC-DC降压单元和逆变/AC-DC升压单元连接，所述逆变器/AC-DC升压单元包括第一IGBT管、第二IGBT管、第三IGBT管以及第四IGBT管，所述第一IGBT管、第二IGBT管、第三IGBT管以及第四IGBT管构成全桥逆变的四个桥臂。进一步，所述主控制单元包括主控微处理器、PFC升压控制电路以及PWM驱动选择电路，所述的主控微处理器分别与PFC升压控制电路和PWM驱动选择电路连接，所述PWM驱动选择电路与逆变器/AC-DC升压单元连接。进一步，所述的PFC升压控制电路包括开关控制电路和直流母线过压保护电路；其中，开关控制电路包括第一PWM芯片、第一三极管以及第一分压电阻，所述第一三极管的基极通过第一分压电阻与主控微处理器连接，所述第一三极管的发射极与地连接，所述第一三极管的集电极与第一PWM芯片连接；直流母线过压保护电路包括第一比较器、第一分流电阻以及第二分压电阻，所述第一比较器的正输入端与第二分压电阻连接，第二分压电阻的另一端与12V电源连接，所述第一分流电阻一端与第一比较器的正输入端连接，其另一端与地连接，所述第一比较器的负输入端与太阳能发电单元和蓄电池连接。进一步，所述的PWM芯片为UC3843。进一步，所述的PWM驱动选择电路为一种四路2线变1线多路复用器多路复用器，所述多路复用器的型号为SN74HC257DR。进一步，所述的DC-DC降压单元包括LLC半桥谐振电路、半波整流电路以及滤波电路；所述的逆变器/AC-DC升压单元、DC-DC降压单元包括LLC半桥谐振电路、半波整流电路以、滤波电路以及蓄电池依次连接。进一步，所述的主控制单元还包括PWM控制电路，所述PWM控制电路与LLC半桥谐振电路连接。进一步，所述的PWM控制芯片为L6599D。本技术的有益效果是：本技术充分利用全桥逆变器四个桥臂的IGBT管，组成逆变器/AC-DC升压单元，由主控制单元驱动IGBT，将市电由220Vac升压变换为360VDC，实现功率因素校正，再采用DC-DC降压单元将360VDC隔离降压到电池充电电压。可以实现高效率，高功率因素，低谐波含量，大电流的充电，并且不增加成本，可靠性高，可以很好的解决市场上通用高频离网逆变器充电的弊端。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明：图1是本专利高频离网逆变器系统充电原理示意框图；图2是本专利逆变及PFC升压主电路示意图；图3是本专利PFC升压控制电路示意图；图4是本专利PWM驱动选择电路示意图；图5是本专利DC-DC充电器主电路示意图；图6是本专利LLC半桥谐振电路PWM控制电路示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图1至图2所示，一种高频离网逆变器充电电路，其包括逆变器/AC-DC升压单元、DC-DC降压单元、主控制单元、太阳能发电单元以及蓄电池，所述太阳能发电单元分别与蓄电池和逆变器/AC-DC升压单元连接，所述逆变器/AC-DC升压单元与DC-DC降压单元连接，所述DC-DC降压单元与蓄电池连接，所述主控制单元分别与DC-DC降压单元和逆变/AC-DC升压单元连接，所述逆变器/AC-DC升压单元包括第一IGBT管Q1、第二IGBT管Q2、第三IGBT管Q3以及第四IGBT管Q4，所述第一IGBT管Q1、第二IGBT管Q2、第三IGBT管Q3以及第四IGBT管Q4构成全桥逆变的四个桥臂。Q1、Q2、Q3、Q4四个IGBT管构成全桥逆变的四个桥臂，由主控微处理器发出四路驱动PWM，经过外部隔离驱动处理，驱动四路IGBT管，四路PWM波中，信号LF-UP、LF-DOWN两路为互补的50Hz工频方波，信号HF-UP、HF-DOWN两路为19.2KHz的高频PWM，通过软件来实现逆变电压环，再经过L1、C5构成的滤波器，将直流母线电压逆变成交流输出电压，电压环不断调整高频PWM的占空比，使输出得到稳定的交流电压，再经过L2，C9构成的EMI滤波器，继电器RY1吸合，直接给负载供电，实现逆变工作模式。当市电正常时，继电器RY1，RY2吸合，负载直接由市电旁路供电，同时市电经EMI滤波器。此时，主控微处理器关闭逆变的四路驱动PWM,打开PFCOFF信号打开，发出PFC驱动PWM至Q3，Q4，由Q3，Q4进行高频开关，左右上桥臂Q1，Q2不导通，电流直接经过Q1，Q2IGBT的体内二极管。这样L1，Q3、Q4IGBT和Q1、Q2IGBT体内二极管就构成了BOOSTPFC升压电路。将交流市电BOOST升压变换为直流母线。本技术设有逆变器/AC-DC升压单元、DC-DC降压单元和主控制单元三部分单元电路。市电通过旁路开关，一部分直接给负载供电，另一部分经过逆变器/AC-DC升压电路，将市电交流电压升压至直流母线电压。再经过DC-DC降压单元，将直流母线电压降压至电池充电电压，整个充电过程由主控制单元来控制。实现一种带功率因素校正模块的LLC半桥谐振充电电路。进一步作为优选的实施方式，所述主控制单元包括主控微处理器、PFC升压控制电路以及PWM驱动选择电路，所述的主控微处理器分别与PFC升压控制电路和PWM驱动选择电路连接，所述PWM驱动选择电路与逆变器/AC-DC升压单元连接。进一步作为优选的实施方式，如图3所示，所述的PFC升压控制电路包括开关控制电路和直流母线过压保护电路；其中，开关控制电路包括第一PWM芯片U2、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频离网逆变器充电电路，其特征在于：其包括逆变器/AC‑DC升压单元、DC‑DC降压单元、主控制单元、太阳能发电单元以及蓄电池，所述太阳能发电单元分别与蓄电池和逆变器/AC‑DC升压单元连接，所述逆变器/AC‑DC升压单元与DC‑DC降压单元连接，所述DC‑DC降压单元与蓄电池连接，所述主控制单元分别与DC‑DC降压单元和逆变/AC‑DC升压单元连接，所述逆变器/AC‑DC升压单元包括第一IGBT管、第二IGBT管、第三IGBT管以及第四IGBT管，所述第一IGBT管、第二IGBT管、第三IGBT管以及第四IGBT管构成全桥逆变的四个桥臂。

【技术特征摘要】
1.一种高频离网逆变器充电电路，其特征在于：其包括逆变器/AC-DC升压单元、DC-DC降压单元、主控制单元、太阳能发电单元以及蓄电池，所述太阳能发电单元分别与蓄电池和逆变器/AC-DC升压单元连接，所述逆变器/AC-DC升压单元与DC-DC降压单元连接，所述DC-DC降压单元与蓄电池连接，所述主控制单元分别与DC-DC降压单元和逆变/AC-DC升压单元连接，所述逆变器/AC-DC升压单元包括第一IGBT管、第二IGBT管、第三IGBT管以及第四IGBT管，所述第一IGBT管、第二IGBT管、第三IGBT管以及第四IGBT管构成全桥逆变的四个桥臂。
2.根据权利要求1所述的高频离网逆变器充电电路，其特征在于：所述主控制单元包括主控微处理器、PFC升压控制电路以及PWM驱动选择电路，所述的主控微处理器分别与PFC升压控制电路和PWM驱动选择电路连接，所述PWM驱动选择电路与逆变器/AC-DC升压单元连接。
3.根据权利要求2所述的高频离网逆变器充电电路，其特征在于：所述的PFC升压控制电路包括开关控制电路和直流母线过压保护电路；其中，
开关控制电路包括第一PWM芯片、第一三极管以及第一分压电阻，所述第一三极管的基极通过第一分压电阻与主控微处理器连接，所述第一三极管的发射极与地连接，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周征武，陈恒留，
申请(专利权)人：深圳晶福源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44