[实用新型]自动式微型逆变电源

说明书

自动式微型逆变电源是直流与交流电相互转换的一种电源设备，主要解决外电网停电时通过该设备及时可靠地向各种用电器正常供电，属于电源领域。

目前逆变电源种类很多，它一般由逆变功率输出单元和充电单元组成。这种电源有许多缺点：1.逆变功率输出变压器工作频率在50HZ，变压器体积大而重，导致用料多成本大，不便于搬运和携带，更不可能微型化。2.输出功率管均采用发射极接地，而大部分产品为了降低成本都采用机壳为散热板，对大功率晶体管散热。由于发射极接地，故大功率管的集电极与机壳之间必须绝缘。否则将会造成短路，这就造成工艺复杂且可靠性不好的弊病。3.此种逆变电源没有自动功能，其中包括充电逆变的自动转换功能，对蓄电池过充与过放的自动保护措施，至使蓄电池使用寿命严重缩短。4.它逆变效率低，一般只在60％～70％。5.它还具有频率稳定性差的缺点，它随电源电压的变化而改变，一般幅变在±10％左右。

本实用新型发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种具有体积小、重量轻、自动转换及过放自停功能、频率稳定性高、逆变效率高、功率输出管采用集电极接地式电路，提高工作稳定性、可靠性的新型自动式微型逆变电源设备。

本实用新型发明的目的可以通过以下措施来达到：

1.缩小逆变电源的体积和减小重量，除了选用微型元器件外，更重要的是缩小输出变压器的体积，这可以通过提高输出变压器的工作频率来实现。经反复实验，输出变压器的工作频率可以提高到150HZ，它的重量可减小到常规变压器的三分之一，此时变压器的各项指标均能满足逆变状态的要求。此时变压器作为充电变压器使用时，由于工作频率转为50HZ，致使电感量过低而不能兼容充电状态。为了解决这个问题，采取两项技术措施：1）在变压器高压线圈中串接一无极性电容器，然后与市电相接，组成一个恒流充电电路；2）在变压器的低压两个绕组中各串接一组付绕组，以提高感生电压值，从而使整流后的电压大于12V，以便对12V蓄电池充电。这样便解决了用一个变压器兼容逆变和充电两种工作状态，两个增加的付绕组是通过交流继电器J两个常开接点接入整流电路中的。

2.为了解决输出功率管用机壳代替专用的散热板散热问题，必须保证功率管的外壳（集电极）与外壳等电位，因此将功率输出电路接成共集电极电路，此时可将大功率管直接接于机壳上，这样即节省了专用散热板又不用悬浮隔离，提高了可靠性，减少了故障率。

3.为了解决充电和逆变状态的自动转换，在电路中加了一个220V交流继电器，它有四组常闭、常开接点，用两组接点来实现自动转换的目的，为了解决蓄电池过放保护，采用四运放中的一组运放和一个三极管接成过放保护电路，当12V直流电压降至10.5V时，电路将产生保护信号将方波振荡器的工作电源切断，从而达到了过放保护的作用。

4.为了提高逆变效率，采用了电路系统能量回收，并对元器件进行严格筛选。

5.为了提高振荡频率的稳定性，电路采用四运放集成电路中的三个运放接成方波发生器，产生波形规范的150HZ方波，其工作电压由二极管稳压电路稳定在9V，不受总电源12V电压波动的影响，因而使振荡频率可以稳定在150HZ±1.5HZ的范围内。

下面将结合附图与实施例对本实用新型作进一步详述：