[发明专利]一种具有滤波高频斩波信号隔离功能的纯正弦波逆变器

摘要

本发明公开了一种具有滤波高频斩波信号隔离功能的纯正弦波逆变器，包括电源输入模块、输入隔离模块、PWM调制模块、变压整流滤波模块、SPWM驱动模块、LC滤波模块、正弦波发生器、MCU和电压采样模块；正弦波发生器包括第一至第二逆阻型IGBT、第三至第四续流管、第十六电阻和第六滤波电容；LC滤波模块包括第三十一至第四十三电容、第三十一至第三十四电感、第三十一至第三十三电阻、第三十一至第三十四二极管、连接器和有源滤波器。本发明能避免信号干扰、保证仪器采集数据准确、提高使用寿命、能减轻重量、安装较为方便、使用广泛、能将控制信号与电压采样信号进行有效隔离、提高采样精度、能用于复杂环境下的远程有线通讯。

主权项

一种具有滤波高频斩波信号隔离功能的纯正弦波逆变器，其特征在于，包括电源输入模块、输入隔离模块、PWM调制模块、变压整流滤波模块、SPWM驱动模块、LC滤波模块、正弦波发生器、MCU和电压采样模块，所述输入隔离模块的输入端与所述电源输入模块的一输出端连接，所述输入隔离模块的输出端与所述PWM调制模块的输入端连接，所述变压整流滤波模块的输入端与所述PWM调制模块的输出端连接，所述SPWM驱动模块的一输入端与所述变压整流滤波模块的输出端连接，所述LC滤波模块的输入端与所述SPWM驱动模块的输出端连接，所述正弦波发生器的输入端与所述LC滤波模块的输出端连接，所述电压采样模块的输入端与所述电源输入模块的另一输出端连接，所述MCU的一输入端与所述电压采样模块的输出端连接；所述正弦波发生器包括第一逆阻型IGBT、第二逆阻型IGBT、第三续流管、第四续流管、第十六电阻、第一电感、第六滤波电容和负载，所述第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT并联、用于通过高频切换实现斩波功能，所述第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT并联的一节点与交流电的火线连接，所述第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT并联的另一节点与所述第十六电阻的一端连接，所述第三续流管和第四续流管并联，所述第三续流管和第四续流管并联的一节点与所述第十六电阻的一端连接，所述第三续流管和第四续流管并联的另一节点与交流电的零线连接，所述第十六电阻的另一端与所述第一电感的一端连接，所述第一电感的另一端分别与所述第六滤波电容的一端和负载连接，所述第六滤波电容的另一端与所述交流电的零线连接；所述电压采样模块包括依次连接的整流电路、电压比较电路、光电耦合器、电压转换电路和平滑滤波电路；所述电压比较电路包括电压比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容和第一稳压管，所述电压比较器的同相输入端通过所述第五电阻分别与所述第一电阻的一端和第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述整流电路的正极输出端连接，所述电压比较器的反相输入端通过所述第六电阻分别与所述第三电阻的一端、第四电阻的一端和第一电容的一端连接，所述第三电阻的另一端连接第一电压源，所述第二电阻的另一端、第四电阻的另一端和第一电容的另一端均与所述整流电路的负极输出端连接，所述电压比较器的一个引脚分别与所述第一电压源和第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端与所述整流电路的负极输出端连接，所述电压比较器的输出端通过所述第七电阻分别与所述第一稳压管的阴极和光电耦合器中发光二极管的阳极连接，所述第一稳压管的阳极与所述整流电路的负极输出端连接，所述光电耦合器中光敏三极管的集电极与所述电压转换电路连接；所述LC滤波模块包括第三十一电容、第三十二电容、第三十三电容、第三十四电容、第三十五电容、第三十六电容、第三十七电容、第三十八电容、第三十九电容、第四十电容、第四十一电容、第四十二电容、第四十三电容、第三十一电感、第三十二电感、第三十三电感、第三十四电感、第三十一电阻、第三十二电阻、第三十三电阻、第三十一二极管、第三十二二极管、第三十三二极管、第三十四二极管、连接器和有源滤波器，所述第三十一电容、第三十二电容、第三十三电容和第三十四电容并联，所述第三十一电容、第三十二电容、第三十三电容和第三十四电容并联的一端与所述连接器连接，并联的另一端依次通过所述第三十一电感和第三十一电阻与所述第三十二电感的一端连接，所述第三十二电感的另一端接地；所述第三十五电容、第三十六电容和第三十七电容并联，所述第三十五电容、第三十六电容和第三十七电容并联的一端分别与所述第三十二电感的一端和第三十三电感的一端连接，并联的另一端接地；所述第三十八电容、第三十九电容和第四十电容并联，所述第三十八电容、第三十九电容和第四十电容并联的一端与所述第三十三电感的另一端连接，并联的另一端分别与所述第三十四电感的一端和有源滤波器连接，所述第三十四电感的另一端接地；所述第四十一电容、第四十二电容和第四十三电容并联，所述第四十一电容、第四十二电容和第四十三电容并联的一端与所述第三十四电感的一端连接，并联的另一端接地；所述第三十二电阻的一端与所述第三十四电感的一端连接，所述第三十二电阻的另一端分别与所述第三十三电阻的一端、第三十一二极管的阴极和第三十三二极管的阳极连接，所述第三十三电阻的另一端接地，所述第三十一二极管的阳极与所述第三十二二极管的阴极连接，所述第三十二二极管的阳极接地，所述第三十三二极管的阴极与所述第三十四二极管的阳极连接，所述第三十四二极管的阴极接地。