專利名稱：一種逆變電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種高效逆變電源產品，屬于電能控制領域。
背景技術：
交流電轉換為直流電的方法是整流；而直流電轉換為交流電的方法是逆變。現有逆變電源變換一般采用推挽拓撲結構，專用PWM控制方式。在PWM控制方式下實現環路控制的方式主要有兩種，一種是閉環控制，另ー種是開環控制。開環控制因無負載時對電流的消耗較大被使用的越來越少，目前，閉環控制是該領域的主流。如圖I所示，閉環推挽拓撲電路圖，具有專用PWM集成電路、DC/DC推挽變換器(為Tl )、DC/AC轉換器，推挽輸入輸出電壓傳遞關系公式為Vo=Vin*N*D，其中Vo為推挽變換器輸出電壓；Vin為推挽變換器輸入電壓；N為變壓器初次級匝比；D為推挽變換器PWM占空比；對于特定產品來說，參數Vo及N在產品設計后即為恒數，根據公式可得所述推挽變換器輸入電壓Vin越高，所述推挽變換器PWM占空比D就越小，所述變壓器利用率就越低，整個逆變電源的轉換率也越低，這就造成了現有的逆變電源在DC輸出端輸入高電壓下運行時的轉化率低，一般為7 0 %左右，從而影響能源利用效率及產品可靠性。
實用新型內容因此，本實用新型所要解決的技術問題在于克服現有技術中的逆變電源在輸入電壓較高時逆變轉換率較低的缺陷，從而提供一種全電壓情況下都具有較高逆變轉換效率的逆變電源。為此，本實用新型提供ー種逆變電源，包括推挽變換器，與直流電源連接，用于根據PWM控制信號進行直流電壓升壓轉換，輸出所需的直流電壓；DC/AC橋式轉換器，與所述推挽變換器連接，用于把所述推挽變換器輸出的所述直流電壓進行相位變換后輸出的交流電壓輸送至交流輸出端；輸入電壓取樣模塊，與所述直流電源連接，用于采集所述直流電源的直流電壓信號，并經過濾波整形后輸出至MCU控制模塊；輸出電壓采樣模塊，分別與所述推挽變換器和所述DC/AC橋式轉換器連接，用于采集所述推挽變換器的輸出電壓信號，并輸出至MCU控制模塊；輸出電流采樣模塊，與所述DC/AC橋式轉換器連接，用于采集所述逆變電源的輸出電流信號，并輸出至MCU控制模塊;MCU控制模塊，分別與所述輸入電壓采樣模塊、所述輸出電壓采樣模塊及所述輸出電流采樣模塊連接，采集來自上述三個模塊輸出的所述信號，并將采集的所述信號進行A/D轉換；還與PWM驅動模塊連接，井根據采集的所述輸出電流采樣模塊的所述輸出電流及所述輸入電壓采樣模塊的所述輸出電壓調整所述PWM控制信號，并將所述PWM控制信號輸出至所述PWM驅動模塊，調節PWM占空比，使得所述推挽變換器的輸出電壓能夠跟隨所述輸入電壓及所述輸出電流變化。[0011]所述MCU控制模塊與ー個工作狀態指示模塊連接，所述工作狀態指示模塊用于顯示所述逆變電源的輸入輸出相關電氣參數，并根據所述參數對所述MCU控制模塊發出調整指令。在本實用新型中，所述PWM驅動模塊中的“PWM”的英文全稱是Pulse WidthModulation,中文譯為脈沖寬度調制。在本實用新型中，所述DC/AC橋式轉換器中的“DC/AC”是指直流/交流。在本實用新型中，所述A/D轉換是指模/數轉換。在本實用新型中，所述MCU控制模塊中的“ MCU”的英文全稱為Micro ControlUnit，中文譯為微處理器，也稱單片機。本實用新型提供的逆變電源具有以下優點 本實用新型提供ー種逆變電源，包括推挽變換器，與直流電源連接，用于根據PWM控制信號進行直流電壓升壓轉換，輸出所需的直流電壓；DC/AC橋式轉換器，與所述推挽變換器連接，用于把所述推挽變換器輸出的所述直流電壓進行相位變換后輸出的交流電壓輸送至交流輸出端；輸入電壓取樣模塊，與所述直流電源連接，用于采集所述直流電源的直流電壓信號，并經過濾波整形后輸出至MCU控制模塊；輸出電壓采樣模塊，分別與所述推挽變換器和所述DC/AC橋式轉換器連接，用于采集所述推挽變換器的輸出電壓信號，并輸出至MCU控制模塊；輸出電流采樣模塊，與所述DC/AC橋式轉換器連接，用于采集所述逆變電源的輸出電流信號，并輸出至MCU控制模塊;MCU控制模塊，分別與所述輸入電壓采樣模塊、所述輸出電壓采樣模塊及所述輸出電流采樣模塊連接，采集來自上述三個模塊輸出的所述信號，并將采集的所述信號進行A/D轉換；還與PWM驅動模塊連接，井根據采集的所述輸出電流采樣模塊的所述輸出電流及所述輸入電壓采樣模塊的所述輸出電壓調整所述PWM控制信號，并將所述PWM控制信號輸出至所述PWM驅動模塊，調節PWM占空比，使得所述推挽變換器的輸出電壓能夠跟隨所述輸入電壓及所述輸出電流變化。本實用新型提供的逆變電源產品開啟后所述輸入電壓采樣模塊完成對直流電壓的降壓濾波，所述輸出電壓采樣模塊完成對高壓直流的降壓濾波，所述輸出電流取樣模塊完成對產品輸出電流的放大濾波；該三路信號分別送至MCU控制模塊，并在所述MCU控制模塊相應的A / D端ロ進行數據采集，在確認狀態正確后發出功率回路啟動信號，使得輸入的直流電壓經濾波后送至所述推挽變換器，所述推挽變換器將輸入的低壓直流電壓升壓到一定的高壓直流電壓；MCU控制模塊根據采集的所述輸出電流采樣模塊的所述輸出電流及所述輸入電壓采樣模塊的所述輸入電壓調整所述PWM控制信號，并將所述PWM控制信號輸出至所述PWM驅動模塊，調節PWM占空比，使得所述推挽變換器的輸出電壓能夠跟隨所述輸入電壓及所述輸出電流變化。MCU控制模塊根據采集的所述輸出電流采樣模塊的所述輸出電流及所述輸出電壓采樣模塊的輸出電壓，控制DC/AC橋式轉換器模塊PWM占空比，進而調節交流輸出電壓的穩定性，使得該產品即使在高輸入電壓下運行也能具有較高的效率，從而提升了整個產品的可靠性。
為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進ー步詳細的說明，其中圖I是現有技術中的逆變電源產品的電路結構示意圖；[0020]圖2是本實用新型提供的逆變電源產品的電路結構示意圖。I-推挽變換器；2_DC/AC橋式轉換器；3_直流電源；4_輸入電壓采樣模塊；5-輸出電壓采樣模塊；6_輸出電流采樣模塊；7-MCU控制模塊；8-PWM驅動模塊；9_工作狀態指示模塊；10_交流輸出端。
具體實施方式
以下結合附圖和具體的實施例對本實用新型的優選技術方案進行詳細地說明。如圖2所示，本實施例提供ー種逆變電源，包括推挽變換器1，與直流電源3連接，用于根據PWM控制信號進行直流電壓升壓轉換，輸出所需的直流電壓；DC/AC橋式轉換器2，與所述推挽變換器I連接，用于把所述推挽變換器I的輸出電壓進行相位變換后輸出的交流電壓輸送至交流輸出端10 ；輸入電壓采樣模塊4，與所述直流電源3連接，用于采集所述直流電源的直流電壓信號，并經過濾波整形后輸出至MCU控制模塊7 ;輸出電壓采樣模塊5，分別與所述推挽變換器I和所述DC/AC橋式轉換器2連接，用于采集所述推挽變換 器I的輸出電壓信號，并輸出至MCU控制模塊7 ;輸出電流采樣模塊6，與所述DC/AC橋式轉換器2連接，用于采集所述逆變電源的輸出電流信號，并輸出至MCU控制模塊7 ； MCU控制模塊7，分別與所述輸入電壓采樣模塊4、所述輸出電壓采樣模塊5及所述輸出電流采樣模塊6連接，采集來自上述三個模塊輸出的所述信號，并將采集的所述信號進行A/D轉換；還與PWM驅動模塊8連接，井根據采集的所述輸出電流采樣模塊6的所述輸出電流及所述輸入電壓采樣模塊4的所述輸出電壓調整所述PWM控制信號，并將所述PWM控制信號輸出至所述PWM驅動模塊8，調節PWM占空比，使得所述推挽變換器I輸出的直流電壓能夠跟隨所述輸入電壓及所述輸出電流變化。本實施例中，為了了解所述逆變電源的工作參數情況并根據所述參數對所述MCU控制模塊7進行調整，所述MCU控制模塊7與ー個工作狀態指示塊9連接，所述工作狀態指示模塊9用于顯示所述逆變電源的輸入輸出相關電氣參數，并根據所述參數對所述MCU控制模塊發出調整指令。本實施例提供的逆變電源的工作過程如下本實施例提供的逆變電源產品開啟后所述輸入電壓采樣模塊4完成對直流電壓的降壓濾波，所述輸出電壓采樣模塊5完成對高壓直流的降壓濾波，所述輸出電流采樣模塊6完成對產品輸出電流的放大濾波；該三路信號分別送至所述MCU控制模塊7，并在所述MCU控制模塊7相應的A / D端ロ進行數據采集，在確認狀態正確后發出功率回路啟動信號，使得輸入的直流電壓經濾波后送至所述推挽變換器I，所述推挽變換器I將輸入的低壓直流電壓升壓到一定的高壓直流電壓；所述MCU控制模塊7根據采集的所述輸出電流采樣模塊6的所述輸出電流及所述輸入電壓采樣模塊5的所述輸出電壓調整所述PWM控制信號，并將所述PWM控制信號輸出至所述PWM驅動模塊8，調節PWM占空比，使得所述推挽變換器I的輸出電壓能夠跟隨所述輸入電壓及所述輸出電流變化，進而保證了所述PWM占空比即使在輸入電壓為高電壓時依然較大，從而保證了所述逆變電源產品工作的可靠性。具體地，參照圖2所示，來自所述輸入電壓采樣模塊4的直流輸入電壓Vin、來自所述輸出電壓米樣模塊5的輸出電壓Vo及來自所述輸出電流米樣模塊6的輸出電流IO加至所述MCU控制模塊7的AD數據采樣端ロ進行模-數轉換，完成所述模-數轉換后對Vo’進行計算，將Vo’與VO進行比較后調整PWM占空比D :Vo’ > Vo說明PWM輸出D調制不足，由Duty+ I控制部分對D進行加數值處理，Vo’ < Vo說明PWM輸出D調制過量，由Duty- I控制部分對D進行加數值處理，Vo’ = Vo說明PWM輸出D調制合適，將直接跳至PWM時序控制進行PWM輸出。由于Vo’是ー個根據輸入電壓Vin、輸出電流Io計算得來的可變數據，具體方法為Vo’ = Vin*N*Io*K，其中Vo’為根據輸入輸出條件計算出的理論值，N為變壓器初次級匝比，Io為產品輸出電流值，K為線性補償常數，通過該公式計算后Vo’不再是ー個常量，而是ー個根據輸入電壓Vin與輸出電流Io變化的變量，公式中用Io*K來代替背景技術公式中的D (占空比)，輸出功率大時D相對變大，使D的值跟蹤輸出功率大小變化，不受輸入電壓Vin影響，從而保證在任何輸入電壓Vin下都能達到很高的效率，也保證了產品的穩定 性。PWM時序控制為MCU模塊內部ー個PWM處理的硬件模塊，設定工作模式后，根據D的數值輸出PWM信號至PWM驅動模塊。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創造的保護范圍之中。
權利要求1.一種逆變電源，包括 推挽變換器(I)，與直流電源(3 )連接，用于根據PWM控制信號進行直流電壓升壓轉換，輸出所需的直流電壓； DC/AC橋式轉換器(2)，與所述推挽變換器(I)連接，用于把所述推挽變換器(I)輸出的所述直流電壓進行相位變換后輸出的交流電壓輸送至交流輸出端(10)； 其特征在于 輸入電壓采樣模塊(4 )，與所述直流電源(3 )連接，用于采集所述直流電源的直流電壓信號，并經過濾波整形后輸出至MCU控制模塊(7)； 輸出電壓采樣模塊(5 )，分別與所述推挽變換器(I)和所述DC/AC橋式轉換器(2 )連接，用于采集所述推挽變換器(I)的輸出電壓信號，并輸出至MCU控制模塊(7)； 輸出電流采樣模塊(6)，與所述DC/AC橋式轉換器(2)連接，用于采集所述逆變電源的輸出電流信號，并輸出至MCU控制模塊(7)； MCU控制模塊(7 )，分別與所述輸入電壓采樣模塊(4 )、所述輸出電壓采樣模塊(5 )及所述輸出電流采樣模塊(6 )連接，采集來自上述三個模塊輸出的所述信號，并將采集的所述信號進行A/D轉換；還與PWM驅動模塊(8)連接，并能夠根據采集的所述輸出電流采樣模塊(6)的所述輸出電流及所述輸入電壓采樣模塊(4)的所述輸出電壓調整所述PWM控制信號，并將所述PWM控制信號輸出至所述PWM驅動模塊(8 )，調節PWM占空比，使得所述推挽變換器(I)的輸出電壓能夠跟隨所述輸入電壓及所述輸出電流變化。
2.根據權利要求I所述的逆變電源，其特征在于所述MCU控制模塊(7)與一個工作狀態指示模塊(9)連接，所述工作狀態指示模塊(9)用于顯示所述逆變電源的輸入輸出相關電氣參數，并根據所述參數對所述MCU控制模塊(7)發出調整指令。
專利摘要本實用新型提供一種逆變電源，所述逆變電源的MCU控制模塊能夠將PWM控制信號輸出至PWM驅動模塊，調節PWM占空比，使得推挽變換器的輸出電壓能夠跟隨輸入電壓及輸出電流變化，保證了整個逆變電源產品的高效和穩定性。
文檔編號H02M7/538GK202475301SQ201220122520
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月28日 優先權日2012年3月28日
發明者章華歲, 鄭明亮, 黃耀林 申請人:樂清市海鳥能源科技有限公司