一种DC转AC的1000W正弦波逆变电源适配器的制作方法

一种dc转ac的1000w正弦波逆变电源适配器
技术领域
1.本实用新型属于电源适配器技术领域，具体是涉及一种dc转ac的1000w 正弦波逆变电源适配器。


背景技术：

2.传统的推挽变换器，由于开关频率主要被开关管的开关损耗限制，开关频率一般都在30khz～40khz之间，导致所选的功率器件尺寸比较大，很难实现高效率及小体积的变换器。


技术实现要素：

3.本实用新型目的在于针对上述问题，提供一种dc转ac的1000w正弦波逆变电源适配器，采用了软开关技术，该技术是准谐振的软开关推挽电路，具有开关频率高，达到70khz，变换器体积小，功率mos管开关损耗小、效率高，成本低等优点。
4.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
5.一种dc转ac的1000w正弦波逆变电源适配器，其特征在于：包括蓄电池输入及滤波电路、推挽准谐振升压电路、高频变压器、桥式整理滤波线路、dc
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ac 逆变电路、前级驱动电路、电流取样电路、spwm驱动电路和交流电压输出取样电路；
6.所述蓄电池输入及滤波电路正极连接至所述高频变压器原边绕组中部；所述高频变压器原边绕组两端通过推挽准谐振升压电路后接地；所述推挽准谐振升压电路的控制信号输入端与所述前级驱动电路的pwm信号输出端连接；所述高频变压器的副边输出端通过桥式整理滤波线路连接至dc
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ac逆变电路的逆变桥输入端；所述dc
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ac逆变电路的逆变桥输出端再经过滤波电路连接到最终的输出端；
7.所述高频变压器的副边输出端和桥式整理滤波线路之间连接有电流取样电路；所述电流取样电路的取样信号输入到所述前级驱动电路的电流反馈输入端；
8.所述dc
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ac逆变电路的逆变桥输出端连接有交流电压输出取样电路；所述交流电压输出取样电路的取样信号输入到所述spwm驱动电路的电压反馈输入端。
9.进一步地，所述推挽准谐振升压电路由两组推挽升压电路组成；每组推挽升压电路有4个场效应管并联组成；
10.进一步地，所述前级驱动电路输出两路推挽模式的pwm信号，对应连接所述推挽准谐振升压电路的两组推挽升压电路的控制端。
11.进一步地，所述dc
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ac逆变电路包括两组逆变桥臂；每组逆变桥臂包括一个高端场效应管和一个低端场效应管；每个高端场效应管、低端场效应管的控制端分别连接至spwm驱动电路的相应控制端。
12.上述的场效应管为功率mos管。
13.进一步地，所述spwm驱动电路，内置20mhz晶体振荡器，内部集成spwm正弦发生器、死区时间控制电路、幅度因子乘法器、软启动电路、保护电路和串行液晶驱动模块。
14.本实用新型的有益效果是：1、采用了软开关技术，该技术是准谐振的软开关推挽电路，具有开关频率高，达到70khz，变换器体积小，功率mos管开关损耗小、效率高，成本低等优点。2、每个pwm周期里都使功率mos管工作在零电流(zcs)开启和关断模式，大大降低了开关管的发热量。3、前级驱动电路专用于逆变器前级推挽准谐振升压的驱动，提供了电池欠压蜂鸣、欠压关断和电池过压关断保护，输出两路推挽模式的40khzpwm信号及过流保护，电压反馈采用了浅闭环稳压模式，能实现最高电压限制，防止空载时电压过高而导致烧mos 管的现象，同时节省了变压器输出的滤波电感，降低整体成本及pcb空间。4、 spwm驱动电路是增强型的纯正弦波逆变器控制模块，内置20mhz晶体振荡器，能实现高精度、失真和谐波都很小的纯正弦波50hz或60hz逆变器。
附图说明
15.图1为本实用新型的原理框图。
16.图2为本实用新型的电路原理图。
17.在图中，10、蓄电池输入及滤波电路，20、推挽准谐振升压电路，30、高频变压器，40、桥式整理滤波线路，50、dc
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ac逆变电路，60、前级驱动电路， 70、电流取样电路，80、spwm驱动电路，90、交流电压输出取样电路。
具体实施方式
18.下面结合具体实例及附图来进一步阐述本实用新型。
19.如图1
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2所示，一种dc转ac的1000w正弦波逆变电源适配器，包括蓄电池输入及滤波电路10、推挽准谐振升压电路20、高频变压器30、桥式整流滤波线路40、dc
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ac逆变电路50、前级驱动电路60、电流取样电路70、spwm驱动电路80和交流电压输出取样电路90；
20.所述蓄电池输入及滤波电路10正极连接至所述高频变压器30原边绕组中部；所述高频变压器30原边绕组两端通过推挽准谐振升压电路20后接地；所述推挽准谐振升压电路20的控制信号输入端与所述前级驱动电路60的pwm信号输出端连接；所述高频变压器30的副边输出端通过桥式整流滤波线路40连接至 dc
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ac逆变电路50的逆变桥输入端；所述dc
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ac逆变电路50的逆变桥输出端再经过滤波电路连接到最终的输出端；
21.所述高频变压器30的副边输出端和桥式整流滤波线路40之间连接有电流取样电路70；所述电流取样电路70的取样信号输入到前级驱动电路60的电流反馈输入端；
22.所述蓄电池输入及滤波电路10包括滤波电容c1。
23.所述前级驱动电路60输出两路40khz推挽模式的pwm信号，输出端口为 g2和g1。
24.所述推挽准谐振升压电路20由两组推挽升压电路组成。一组推挽升压电路由场效应管(功率mos管)v3、v4、v5、v6并联组成，并联电路一端接高频变压器30原边绕组的一端，另一端接地；场效应管v3、v4、v5、v6的控制端分别通过电阻r8、r9、r10、r11最后连接至所述前级驱动电路60的g2端口。另一组推挽升压电路由场效应管(功率mos管)v7、v8、v9、v10并联组成，并联电路一端接高频变压器30原边绕组的另一端，另一端接地；场效应管v7、v8、v9、v10的控制端分别通过电阻r12、r13、r14、r15最后连接至所述前级驱动电路60的g1端口。
25.所述spwm驱动电路80主要由芯片eg1和芯片u7构成(芯片eg1型号为 eg8010，芯片
u7型号为eg2126)，内置20mhz晶体振荡器，内部集成spwm正弦发生器、死区时间控制电路、幅度因子乘法器、软启动电路、保护电路和串行液晶驱动模块。其端口主要有两个高端驱动输出端2ho、1ho，两个低端驱动输出端2lo、1lo，电压反馈输入端vfb。
26.所述dc
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ac逆变电路50包括两组逆变桥臂；一组逆变桥臂由高端场效应管 (功率mos管)v1和低端场效应管(功率mos管)v12组成，高端场效应管 v1的控制端通过电阻r2和二极管d4的并联电路连接至所述spwm驱动电路80 的高压驱动输出端2ho，低端场效应管v12的控制端通过电阻r20和二极管d11 的并联电路连接至所述spwm驱动电路80的低压驱动输出端1lo；另一组逆变桥臂由高端场效应管(功率mos管)v2和低端场效应管(功率mos管)v11组成，高端场效应管v2的控制端通过电阻r3和二极管d3的并联电路连接至所述spwm驱动电路80的高压驱动输出端1ho，低端场效应管v11的控制端通过电阻r19和二极管d12的并联电路连接至所述spwm驱动电路80的低压驱动输出端2lo。
27.所述dc
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ac逆变电路50的逆变桥输出端连接有交流电压输出取样电路90；所述交流电压输出取样电路90的取样信号输入到所述spwm驱动电路80的电压反馈输入端vfb。
28.本实用新型采用了软开关技术，该技术是准谐振的软开关推挽电路，具有开关频率高，达到70khz，变换器体积小，功率mos管开关损耗小、效率高，成本低等优点。每个pwm周期里都使功率mos管工作在零电流(zcs)开启和关断模式，大大降低了开关管的发热量。
29.所述前级驱动电路60专用于逆变器前级推挽准谐振升压的驱动模块，提供了电池欠压蜂鸣、欠压关断和电池过压关断保护，输出两路推挽模式的40khzpwm 信号及过流保护，电压反馈采用了浅闭环稳压模式，能实现最高电压限制，防止空载时电压过高而导致烧mos管的现象，同时节省了变压器输出的滤波电感，降低整体成本及pcb空间。
30.所述spwm驱动电路80是一款增强型的纯正弦波逆变器控制模块。内置20mhz 晶体振荡器，能实现高精度、失真和谐波都很小的纯正弦波50hz或60hz逆变器。该模块采用cmos工艺，内部集成spwm正弦发生器、死区时间控制电路、幅度因子乘法器、软启动电路、保护电路、串行液晶驱动模块等功能。
31.以上实施例仅为本实用新型较优的实施方式，仅用于解释本实用新型，而非限制本实用新型，本领域技术人员在未脱离本实用新型精神实质与原理下所作的任何改变、替换、组合、简化、修饰等，均应为等效的置换方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。