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一种新型低电压高频带逆变电路


技术摘要:
本发明公开了一种新型低电压高频带逆变电路。滞环比较输入负极与参考输入R2及反馈输入R3相连,正极与匹配电阻R1及C1电容形成积分关联,其比较器输出直接驱动负载电阻R4;所述运放工作电源V 接入三极管D3发射极,其基极与通过电阻、稳压管、电容形成的参考电压相连接;  全部
背景技术:
逆变电路(Inverter  Circuit)是与整流电路(Rectifier)相对应,把直流电变成 交流电称为逆变。逆变电路可用于构成各种交流电源,在工业中得到广泛应用。 逆变电路的应用非常广泛。在已有的各种电源中,蓄电池、干电池、太阳能电池等 都是直流电源,当需要这些电源向交流负载供电时,就需要逆变电路。另外,交流电机调速 用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置使用非常广泛,其电路的核心部分都 是逆变电路。它的基本作用是在控制电路的控制下将中间直流电路输出的直流电源转换为 频率和电压都任意可调的交流电源。 电力系统中,针对各类二次设备的测试常常需要可控交直流电压。传统的设计一 般是通过SPWM电力电子的形式,对直流电压源斩波、再LC滤波产生可控交直流电压。此种原 理结构复杂、成本高、体积重量大、调试及参数计算麻烦等缺点。很不适合在小功率情况下 的批量生产及维护。 为了克服上述缺陷,小功率、低交直流电压输出、高频率响应、低成本的逆变技术 需求迫切。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明提供了一种纯硬件控制、高频率响应、快速反馈自平衡的应用于 小功率交直流电压输出的逆变技术,全新的逆变控制思路,通过合理的参数设计,能使回路 提供几百伏安的功率输出,且频率响应速度快,结构简单、调试方便等优点。 本发明通过以下技术手段解决上述技术问题: 本发明的一种新型低电压高频带逆变电路,其包括滞环比较器、运放工作电源、功 率管驱动回路、功率管保护回路; 所述滞环比较器输入负极与参考输入R2及反馈输入R3相连,正极与匹配电阻R1及 C1电容形成积分关联,滞环比较器输出直接驱动负载电阻R4; 所述运放工作电源V 接入三极管D3发射极,其基极与通过电阻、稳压管、电容形成 的参考电压相连接; 所述运放工作电源的三极管D3集电极与限流电阻R9、驱动电阻R7形成串联关系, 两电阻分压后经限流电阻接入功率管D2栅极; 所述功率管保护回路包括PNP三极管、限流电阻R10、取样电阻R11,用于功率管D2 的实时保护; 参考小信号电压经R2转换为电流信号,与反馈电压经R3生成的反馈电流信号引入 滞环比较器进行差额计算,通过运放积分滤波,其输出直接驱动负载电阻R4;所述滞环比较 器驱动R4电阻产生的驱动电流,最终来源于运放工作电源V /V-,运放工作电源除了基本的 4 CN 111614281 A 说 明 书 2/4 页 静态电流消耗,其动态电流与流过负载R4电流正向比例关联; 所述运放工作电源V 通过分压电阻R6、稳压管D1、电容C2生成,再经R5、C3限流滤 波接入NPN三极管,其D3发射极接入运放正电源输入端V ,从而完成最终运放电源的生成参 考;所述运放工作电源V /-驱动电流最终通过三极管D3放大后的CE极电流驱动,滞环比较 器U1输出的负载R4电流最终转换为三极管D3的集电极电流; 功率管驱动回路由三极管D3集电极电流经由R9、R7电阻分压组成,通过限流电阻 R8接入功率管D2栅极,控制功率管的开关状态; 所述功率管保护回路由PNP三极管D4与电阻R10、R11构成,当主回路负载电流过大 时,经取样电阻R11形成取样电压,再经限流电阻R10驱动PNP三极管,从而增大流经D4集电 极的电流,对电阻R7形成分流作用,起到降低D2管的门开启电压的作用。 运放工作电源V-结构与V 相同。 参考信号经R2接入运放反向输入端,经积分滤波后其输出直接驱动负载电阻R4, 负载电阻另一端与零电平相接;分压电阻R6与稳压管D1将直流电压源300 分压稳压生成运 放可接受的工作电压,通过电容C2及R5、C3阻容滤波接入NPN三极管的基极,三极管发射极 与滞环比较器正工作电源相连接;所述NPN三极管集电极与两电阻串联,R7上形成的驱动电 压经电阻R8接入D2功率管的栅极;所述功率管源极通过取样电阻R11与直流电压源正极相 连;所述PNP三极管与限流电阻R10、取样电阻R11构成功率管保护回路,三极管发射极接入 直流电压源正极,集电极与功率管栅极相接;小信号参考输入与输出反馈电压AC_out经电 阻生成电流接入滞环比较器,积分输出后驱动的负载电流转化为驱动功率管的栅源极控制 电压,最终形成输出闭环控制。 输入参考信号、输出电压信号分别经由电阻R2、R3生成电流接入比较器U1的负端, 经比较积分滤波后,输出直接驱动负载电阻R4,其电流是产生驱动功率管电压的必要条件; 所述分压电阻R6与稳压管D1串联,通过C2、R5、C3滤波限流接入D3三极管的基极, 其发射极直接与滞环比较器正向工作电源相连接; 所述D3三极管集电极与分压电阻R9串联,R9另一端与驱动电压形成电阻R7串联, 最终接入直流正向电压端300 ,所述R7上端电压经R8限流接入功率管D2的栅极; 所述功率管D2源极通过取样电阻R11接入直流电源正向端,而功率管D2漏极则与 负向功率管的漏极相连接,从而形成输出端口AC_out。 该设计思路巧妙,电路结构简单灵活,参数计算十分方便,满足批量生产要求,可 显著提高生产、测试效率和可靠性,具有很高的实用价值。 本发明涉及电力系统技术,特别是涉及高频率响应、低电压交流输出、小功率电 路。 本发明的有益效果是:提供了全新的逆变控制思路,通过合理的参数设计,能使回 路提供几百伏安的功率输出,且频率响应速度快,结构简单、调试方便等优点。 附图说明 附图1为本发明实施例1正端的电路图。 5 CN 111614281 A 说 明 书 3/4 页
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