一种高频逆变器及其短路保护电路制造技术

本实用新型专利技术涉及逆变器保护电路技术领域，具体涉及一种高频逆变器及其短路保护电路。包括DC‑DC变换电路和DC‑AC变换电路；DC‑DC变换电路包括DC‑DC驱动信号产生电路、推挽升压电路、桥式整流电路和高通滤波电路，最终高通滤波电路输出315‑420V的直流电压；DC‑AC变换电路包括SPWM波形产生电路、MOSFET驱动电路、全桥逆变电路、LC滤波电路和EMI滤波电路，最终EMI滤波电路输出纯正弦波交流电压。还包括短路保护电路，所述短路保护电路包括辅助电源电路、温度检测电路、风扇控制电路和全桥MOSFET过流检测电路。本实用新型专利技术具有灵活方便、适用范围广、抗干扰能力强、输出电能质量高的特点，基本能够满足实际需求。

High frequency inverter and short circuit protection circuit thereof

The utility model relates to the technical field of inverter protection circuits, in particular to a high frequency inverter and a short circuit protection circuit thereof. Including the DC DC conversion circuit and DC conversion circuit AC; DC DC DC transform circuit includes DC driving signal generating circuit, push-pull circuit, bridge rectifier circuit and a high pass filter circuit, the DC voltage output end 315 420V high pass filter circuit; DC AC transform circuit includes SPWM waveform generation circuit, MOSFET driver circuit, full bridge inverter circuit, LC filter circuit and EMI filter circuit, EMI filter circuit output pure sine wave AC voltage. The short-circuit protection circuit comprises an auxiliary power supply circuit, a temperature detection circuit, a fan control circuit and a full bridge MOSFET overcurrent detection circuit. The utility model has the advantages of flexibility, convenience, wide application range, strong anti-interference ability and high output power quality, and can basically meet the actual demand.

【技术实现步骤摘要】
一种高频逆变器及其短路保护电路
本技术涉及逆变器保护电路
，具体涉及一种高频逆变器及其短路保护电路。
技术介绍
随着人们生活质量的提高，逆变器已经进入千千万万人们的生活当中，并具有高频化和小型化的趋势。就目前来看，为降低成本和简化电路，很大一部分逆变器的输出波形设计为修正正弦波，修正正弦波是中间有一段时间电压为零的方波电压，修正正弦波逆变器存在干扰大、带负载能力差的缺点。用电电器使用这种电能进行供电时，必将在用电电器中产生很大的迅速变化的电流对用电电器造成伤害。正弦波逆变器输出波形为纯正弦波，有对外界干扰小、带负载能力强、对用电器无伤害等优点。早期的正弦波逆变是采用纯硬件的调制方式来得到SPWM波，电路复杂一般只使用在对电源质量要求非常高的计算机UPS电源中。现在的正弦波逆变器电路通常采用MCU对逆变部分进行SPWM调制控制，使之获得良好的交流波形输出。为获得高精度的正弦波输出和做到可靠的保护则需要高性能的MCU，而高性能的MCU价格高一般只用在大功率的逆变器中，一般的逆变器通常功率都在1000W以下且都是面向民用的产品，成本的降低显得尤为重要。这类正弦波逆变器使用廉价的低性能的MCU进行控制输出正弦波，其精度低、高次谐波含量大，对外界的干扰也较大；同时因为MCU处理速度慢，输出电压稳定度低或当外接一个冲击较大的负载或是输出短路的时候逆变器不能做出及时有效的控制策略来对逆变器进行保护，这时候往往就会损坏，这类逆变器可靠性低，经常给人们在使用中带来不便。作为民用产品必须具有全面的保护功能和最高的性价比，目前性价比最高的逆变器为用于车载和家用的逆变器，其为准正弦波逆变器，准正弦波逆变器输出波形仍然为方波，输出电能质量低。虽然目前单片机已经开始大量应用在纯正弦波逆变器中，但存在价格高抗、干扰能力不如纯硬件电路的缺点，这些缺点的存在导致设计成本升高，限制了其在低成本高性能逆变器上的应用。
技术实现思路
本技术的技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种高频逆变器及其短路保护电路，在本本技术的设计中其中的高频SPWM由集成芯片构成的纯硬件电路来产生，避免了使用单片机而需要大量计算和编程的麻烦；通过良好的设计可以获得高质量的电能输出。本技术具有灵活方便、适用范围广、抗干扰能力强、输出电能质量高的特点，基本能够满足实际需求。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种高频逆变器，包括DC-DC变换电路和DC-AC变换电路；所述DC-DC变换电路包括DC-DC驱动信号产生电路、推挽升压电路、桥式整流电路和高通滤波电路；所述推挽升压电路输入端连接DC-DC驱动信号产生电路输出端，并且与10.5-14V的直流电压相连；推挽升压电路的输出端连接桥式整流电路的输入端；桥式整流电路的输出端连接高通滤波电路的输入端，最终高通滤波电路输出315-420V的直流电压；所述DC-AC变换电路包括SPWM波形产生电路、MOSFET驱动电路、全桥逆变电路、LC滤波电路和EMI滤波电路；所述SPWM波形产生电路的输出端连接MOSFET驱动电路的输入端；所述MOSFET驱动电路的输出端以及高通滤波电路输出315-420V的直流电压并联连接全桥逆变电路的输入端；所述全桥逆变电路的输出端连接LC滤波电路的输入端；所述LC滤波电路的输出端连接EMI滤波电路的输入端，最终EMI滤波电路输出纯正弦波交流电压。进一步地，所述DC-DC驱动信号产生电路主要以SG3525芯片构成；其中，在所述SG3525芯片的5、6、7脚分别连接定时电阻R18、电容C6和放电电阻R17，即形成振荡电路。进一步地，所述MOSFET驱动电路由国际整流器公司的大功率MOSFET芯片和IGBT专用驱动集成电路组成。进一步地，所述全桥逆变电路由两组MOSFET驱动电路驱动组成。进一步地，包括辅助电源电路、温度检测电路、风扇控制电路和全桥MOSFET过流检测电路，所述辅助电源电路与DC-DC变换电路和DC-AC变换电路串联，并给DC-DC变换电路和DC-AC变换电路提供稳定的电压；所述温度检测电路的两输出端分别连接DC-DC驱动信号产生电路的输入端和风扇控制电路；所述全桥MOSFET过流检测电路的输出端连接全桥逆变电路的输入端，所述全桥MOSFET过流检测电路用于检测全桥逆变电路中两个桥臂下管的电流。进一步地，所述温度检测电路主要由运算放大器U2C、运算放大器U2D、热敏电阻R44、电阻R34、电阻R37、电阻R39、电阻R40、电阻R42、电阻R46、电阻R47、电容C21、二极管D22、三极管Q6、FAN+输出端、FAN-输出端和FULT输出端组成，其中，所述电阻R39和电阻R40串联，所述电阻R46和电阻R47串联，所述热敏电阻R44和电阻R42串联，然后，所述电阻R39、电阻R46和电阻R42的自由端均连接在+5的电源上，所述电阻R40、电阻R47和热敏电阻R44的自由端均接地；所述电阻R39和电阻R40间设有连接有运算放大器U2C的一第一分支电路，所述运算放大器U2C的正极连接电阻R39和电阻R40，并且所述运算放大器U2C的正极通过电阻R37连接运算放大器U2C的输出端；运算放大器U2C的输出端还通过串联电阻R34连接三极管Q6的基级B；所述三极管Q6的集电极C分别连接FAN-输出端及电容C21的负极，所述电容C21的正极连接FAN+输出端，所述三极管Q6的发射极E接地；所述热敏电阻R44和电阻R42之间设有第二支路和第三支路，所述第二支路串联运算放大器U2C的负极，所述第三支路串联运算放大器U2D的负极；所述电阻R46和电阻R47之间设有与运算放大器U2D的正极串联的第四支路；所述运算放大器U2D的输出端与二极管D22的正极串联，二极管D22的负极与FULT输出端串联，二极管D22即将信号发送至FULT输出端；其中，所述FAN+输出端和FAN-输出端接风扇控制电路；所述FULT输出端接DC-DC驱动信号产生电路。进一步地，所述全桥MOSFET过流检测电路主要由输入端LG、显示端LD、驱动芯片IR2110SD、电阻R51、电阻R57、电阻R40、电阻R49、电阻R54、电阻R55、二极管D15、二极管D10、稳压二极管D11、光耦U8、三极管Q6、电容C30和电容C31组成；其中，所述输入端LG、电阻R51、电阻R57、二极管D15和显示端LD串联，所述二极管D15为正接，将信号传送至显示端LD；所述电阻R51和电阻R57之间设有正接二极管D10的第五支路，所述二极管D10的负极分别连接由电阻R49和电容C30并联组成的滤波器电路I的一端和由电阻R54和电容C31并联组成的滤波器电路II的一端，所述滤波器电路I和滤波器电路II各自的另一端端均接地，所述滤波器电路II还通过串联稳压二极管D11与二极管D10负极连接，其中，所述稳压二极管D11正极连接滤波器电路II；所述稳压二极管D11正极还串联三极管Q6的基极B，所述三极管Q6的发射极E接地，其集电极C依次串联电阻R55和光敏二极管；所述光敏二极管连接光耦U8，所述光耦U8再并联驱动芯片IR2110SD及接地的电阻R40；其中，所述输入端LG接到全桥逆变电路下管的驱动信号上，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频逆变器，其特征在于，包括DC‑DC变换电路和DC‑AC变换电路；所述DC‑DC变换电路包括DC‑DC驱动信号产生电路、推挽升压电路、桥式整流电路和高通滤波电路；所述推挽升压电路输入端连接DC‑DC驱动信号产生电路输出端，并且与10.5‑14V的直流电压相连；推挽升压电路的输出端连接桥式整流电路的输入端；桥式整流电路的输出端连接高通滤波电路的输入端，最终高通滤波电路输出315‑420V的直流电压；所述DC‑AC变换电路包括SPWM波形产生电路、MOSFET驱动电路、全桥逆变电路、LC滤波电路和EMI滤波电路；所述SPWM波形产生电路的输出端连接MOSFET驱动电路的输入端；所述MOSFET驱动电路的输出端以及高通滤波电路输出315‑420V的直流电压并联连接全桥逆变电路的输入端；所述全桥逆变电路的输出端连接LC滤波电路的输入端；所述LC滤波电路的输出端连接EMI滤波电路的输入端，最终EMI滤波电路输出纯正弦波交流电压。

【技术特征摘要】
1.一种高频逆变器，其特征在于，包括DC-DC变换电路和DC-AC变换电路；所述DC-DC变换电路包括DC-DC驱动信号产生电路、推挽升压电路、桥式整流电路和高通滤波电路；所述推挽升压电路输入端连接DC-DC驱动信号产生电路输出端，并且与10.5-14V的直流电压相连；推挽升压电路的输出端连接桥式整流电路的输入端；桥式整流电路的输出端连接高通滤波电路的输入端，最终高通滤波电路输出315-420V的直流电压；所述DC-AC变换电路包括SPWM波形产生电路、MOSFET驱动电路、全桥逆变电路、LC滤波电路和EMI滤波电路；所述SPWM波形产生电路的输出端连接MOSFET驱动电路的输入端；所述MOSFET驱动电路的输出端以及高通滤波电路输出315-420V的直流电压并联连接全桥逆变电路的输入端；所述全桥逆变电路的输出端连接LC滤波电路的输入端；所述LC滤波电路的输出端连接EMI滤波电路的输入端，最终EMI滤波电路输出纯正弦波交流电压。2.根据权利要求1所述的一种高频逆变器，其特征在于，所述DC-DC驱动信号产生电路主要以SG3525芯片构成；其中，在所述SG3525芯片的5、6、7脚分别连接定时电阻R18、电容C6和放电电阻R17，即形成振荡电路。3.根据权利要求1所述的一种高频逆变器，其特征在于，所述MOSFET驱动电路由国际整流器公司的大功率MOSFET芯片和IGBT专用驱动集成电路组成。4.根据权利要求1所述的一种高频逆变器，其特征在于，所述全桥逆变电路由两组MOSFET驱动电路驱动组成。5.根据权利要求1-4任一所述的一种高频逆变器的短路保护电路，其特征在于，包括辅助电源电路、温度检测电路、风扇控制电路和全桥MOSFET过流检测电路，所述辅助电源电路与DC-DC变换电路和DC-AC变换电路串联，并给DC-DC变换电路和DC-AC变换电路提供稳定的电压；所述温度检测电路的两输出端分别连接DC-DC驱动信号产生电路的输入端和风扇控制电路；所述全桥MOSFET过流检测电路的输出端连接全桥逆变电路的输入端，所述全桥MOSFET过流检测电路用于检测全桥逆变电路中两个桥臂下管的电流。6.根据权利要求5所述的一种高频逆变器的短路保护电路，其特征在于，所述温度检测电路主要由运算放大器U2C、运算放大器U2D、热敏电阻R44、电阻R34、电阻R37、电阻R39、电阻R40、电阻R42、电阻R46、电阻R47、电容C21、二极管D22、三极管Q6、FAN+输出端、FAN-输出端和FULT输出端组成，其中，所述电阻R39和电阻R40串联，所述电阻R46和电...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭建盛，韦庆进，覃勇，何奇文，彭金松，钟伟，
申请(专利权)人：河池学院，
类型：新型
国别省市：广西,45