[发明专利]一种逆变电源电路

说明书

本发明涉及一种逆变电源电路。目前逆变电路的教学多采用常规的逆变电路，在实验中学生对逆变电路的原理可以得到一定的认识，但对于创新性、设计性的实验无法实现。本发明包括依次连接的主电路、输出滤波电路、驱动电路、SPWM产生电路、信号放大电路、主控电路。本发明设计了积木式、模块化的逆变电源电路，可分解、可累加、控制方法可灵活多变，增加了逆变电路教学的灵活性、多样性，有效提升教学效率。本发明在教学中大大提升教学效果和激发学生的研究、创新精神，有利于提升学生对逆变电路的新方法、新手段的创新和实践。

技术领域

本发明属于电源技术领域，具体涉及一种逆变电源电路。

背景技术

目前，逆变电路日益得到广泛的应用。已有的有些电源中，蓄电池、太阳能电池等都是直流电源，对于交流负载，需要将这些电源转换为交流电供给负载使用；交流电机调速变频器、感应加热电源、不间断电源等设备中的核心电路也需要将直流电逆变为交流电路。逆变电路是电力电子设备中重要的部分，是电力电子技术教学中的重要内容。目前逆变电路的教学多采用常规的逆变电路，强调各种原理的验证实验，其电路和驱动方法也比较固定，在实验中学生对逆变电路的原理可以得到一定的认识，但对于创新性、设计性的实验无法实现。为了能够更清晰地体现逆变电路的各部分电路及工作机理，同时兼顾逆变电路的创新性、设计性、拓展性，该发明提出模块化、积木式的逆变电路体系架构，将逆变电路系统地进行模块化分解，清晰地展示各部分之间的关系和信号流向，同时利用模块中的各电路参数的调整及控制器中的软件的可拓展性实验不同的逆变控制方法。将复杂的逆变电路系统进行积木式分解，即可以进行局部电路的深入分析和研究，同时在该电路系统工作中，利用控制方法的不同又可以进行整体逆变电路不同方法的分析和研究。积木化、模块化、多样的调控方法有利于提升逆变电路的对比教学及性能分析，各种方法下可实现逆变电路输出交流电压24V，工频输出，功率可调等功效。

发明内容

本发明专利针对目前逆变电路教学中存在的不足及逆变电路技术的特点，提出一种输出模块化、积木式的逆变电源电路，本发明的电路可实现电路系统逐层分解和累加、电压电流闭环控制、驱动控制方法和策略创新可变、功率可调等功能。

本发明包括主电路、输出滤波电路、驱动电路、SPWM产生电路、信号放大电路、主控电路。

所述的主电路包括四个NMOS管、四个二极管、四个电阻、五个电容。

第一NMOS管M1的漏极、第一二极管D1的阳极、第一电阻R1的一端、第二NMOS管M2的漏极、第二二极管D2的阳极、第二电阻R2的一端连接后接稳压电容C的一端，并通过保险丝F接直流电源的正极；第一二极管D1的阴极和第一电阻R1的另一端接第一电容C1的一端，第二二极管D2的阴极和第二电阻R2的另一端接第二电容C2的一端；第一NMOS管M1的源极、第三NMOS管M3的漏极、第一电容C1的另一端、第三二极管D3的阳极、第三电阻R3的一端相接，作为SPWM信号正端；第二NMOS管M2的源极、第四NMOS管M4的漏极、第二电容C2的另一端、第四二极管D4的阳极、第四电阻R4的一端相接，作为SPWM信号负端；第三二极管D3的阴极和第三电阻R3的另一端接第三电容C3的一端，第四二极管D4的阴极和第四电阻R4的另一端接第四电容C4的一端，第三NMOS管M3的源极、第三电容C3的另一端、第四NMOS管M4的源极、第四电容C4的另一端连接后接稳压电容C的另一端，并接直流电源的负极。

所述的输出滤波电路包括一个电感、一个电容、一个电流互感器、一个电压互感器、四个电阻。

主电路的SPWM信号正端接电感L的一端，电感L的另一端和第五电阻R5的一端接第五电容C5的一端，第五电阻R5的另一端接电流互感器T1输入线圈的一端，电流互感器T1输入线圈的另一端与第六电阻R6的一端连接后作为交流电源输出的一端，第六电阻R6的另一端接电压互感器T2输入线圈的一端，电压互感器T2输入线圈的另一端与第五电容C5的另一端连接后接主电路的SPWM信号负端，并作为交流电源输出的另一端；电流互感器T1输出线圈的两端分别接第七电阻R7的两端，电压互感器T2输出线圈的两端分别接第八电阻R8的两端。