[发明专利]车载软开关逆变电源及其电压变换电路

说明书

技术领域

本发明涉及车载逆变电源领域，具体为一种车载软开关逆变电源及其电压变换电路。

背景技术

车载逆变电源是将汽车发动机或汽车电瓶上的直流电转换为交流电，供一般电器产品使用，是一种较方便的车用电源转换设备。它是常用的车用汽车电子用品。通过它可以在汽车上使用平时我们用市电才能工作或充电的电器和数码产品，如电视机、笔记本电脑、手机、电钻、医疗急救仪器、军用车载设备等，可应用于各行业领域。按照输出波形来分，车载逆变电源可分为正弦波输出和方波输出两种。前者可提供不间断的高质量交流电，可适应任何负载，但其技术要求及成本高，电路结构比较复杂。后者提供的交流电的质量较差，且带载能力差，不能接“感性负载”。虽有较多的缺点，但是其技术要求低，体积小，电路简单，价格低。

现有车载逆变电源主要采用硬开关完成整个电压的逆变存在电源体积大，转换效率低，电磁兼容性能差等一系列问题。现有车载逆变电源采用硬开关技术控制框图如图1所示，包括功率推挽模块、变压器、整流模块、数字控制器和隔离传输模块，由数字控制器通过隔离传输模块与功率推挽模块连接，对功率推挽模块的大功率管进行切换控制。在正半周时Q1导通，Q2截止，此时Q2上的电压从电源电压降至零的过程中伴随着电流从零到最大的变化过程，在这个过程中dv/di的值很大从而带来了很大的开通损耗，在负半周期Q1截止Q2导通，此间Q1上的电压从零升至电源电压的过程中电流从最大减至零这也使dv/di的值很大从而产生很大的关断损耗。并且现有车载逆变电源SPWM桥一般都是两个高速臂MOS管两个低速臂MOS管，因此两个高速臂管子上开关损耗较大，两个低速臂管子开关损耗很小，所以四个管子工作是热应力极不平衡。

发明内容

本发明的目的是提供一种转换效率高、电磁兼容性能好的车载软开关逆变电源。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种车载软开关逆变电源，包括功率推挽模块，功率推挽模块的输出端与变压器的初级连接，变压器的次级通过整流模块与正弦脉宽调制模块连接，所述车载软开关逆变电源电压变换电路还设置有数字控制器，所述数字控制器通过隔离传输模块与功率推挽模块连接，其特征在于所述变压器的次级与一移向网络连接，所述移向网络的输出端与整流模块的输入端连接，移向网络将变压器输出电流转换为正弦波电流，数字控制器对移向网络的输出进行采样，在所述正弦波电流过零点时对功率推挽模块大功率管进行切换控制。

本发明的另一目的是提供一种转换效率高、电磁兼容性能好的车载软开关逆变电源电压变换电路。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种车载软开关逆变电源电压变换电路，包括功率推挽模块，功率推挽模块的输出端与变压器的初级连接，变压器的次级与整流模块连接，所述车载软开关逆变电源电压变换电路还设置有数字控制器，所述数字控制器通过隔离传输模块与功率推挽模块连接，其特征在于所述变压器的次级与一移向网络连接，所述移向网络的输出端与整流模块连接，移向网络将变压器输出电流转换为正弦波电流，数字控制器对移向网络的输出进行采样，在所述正弦波电流过零点时对功率推挽模块大功率管进行切换控制。

所述车载软开关逆变电源电压变换电路包括一采样模块，所述采样模块的输入端与整流模块的输出端连接，采样模块的输出端与数字控制器连接，采样模块采集整流模块输出端的电压，当整流模块输出端的电压小于设定值时，则数字控制器判断所述正弦波电流过零点。

本发明的另一目的是提供一种转换效率高、电磁兼容性能好的车载软开关逆变电源的控制方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种车载软开关逆变电源的控制方法，其特征在于车载蓄电池给开关变压器T1提供12V直流电压，推挽电路的第一大功率管导通，第二大功率管截止，12V直流电压被斩波成12V方波电压，在斩波的过程中变压器次级经移相网络使变压器中的电流强制转换成正弦波电流，在正弦电流第一次过零点时，第一大功率管实现零电流导通，在第二次过零点的时候第一大功率管实现零电流关断，同时第二大功率管实现零电流导通，变压器次级输出方波电压经移相网络后送入整流模块将电压变成320V脉动直流高压，经高压电解滤波后给交替SPWM逆变桥供电，交替SPWM逆变桥将直流母线电压转变成50HZ的修正正弦波电压，经LC滤波器滤波变成50HZ的正弦波，最后经输出EMI滤波器滤波成为纯正弦波交流电。

本发明的优点体现在以下几点：

1.本发明的车载逆变电源在同等功率等级的情况下要比现有产品体积缩小2-3倍；