高效通用逆变器转让专利

申请号 : CN200810125614.7

文献号 : CN101599714B

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相似专利:

发明人 : 王文安

申请人 : 王文安

摘要 :

一种高效通用逆变器。用作直流低压电源逆变成工频交流电源时:直流低压电源通过一组开关三极管对一组电解电容分别充电,然后关断开关三极管,用一组MOS场效应管做开关把电解电容串联起来放电,用一个工频脉冲发生器对开关三极管和场效应管进行控制,从输出端就得到工频交流电。用作工频交流电源逆变成低压直流电源时:工频交流电经过桥式整流后,产生310V直流脉动电压,用这个电压对一组电解电容串联充电,电容之间用WOS场效应管作开关,充满电后,关断场效应管,然后用一组开关三极管把电容分别连接起来进行并联的放电,用工频同步脉冲发生器对场效应管及开关三极管进行控制,从输出端就得到低压直流电。

权利要求 :

1.一种逆变器,所述逆变器将低压直流电源逆变成工频交流电源,其特征在于,所述逆变器是由6个npn开关三级管T1-T6,6个电解电容C1-C6,6个NMOS场效应管Q1-Q6,6个反向阻断二极管D1-D6,1个工频脉冲发生器F,直流电源正极,直流电源负极,工频交流电源输出端组成;

开关三极管T1-T6的集电极并联接在直流电源正极,开关三极管T1-T6的发射极分别与电解电容C1-C6的正极连接,开关三极管T1-T3的基极与场效应管Q4-Q6栅极并联接在工频脉冲发生器F下端,开关三极管T4-T6的基极与场效应管Q1-Q3的栅极并联接在工频脉冲发生器F的上端,场效应管Q1-Q6的漏极分别与电解电容C1-C6的正极连接,场效应管Q1的源极连接电解电容C6的负极,

场效应管Q2的源极连接电解电容C1的负极,

场效应管Q3的源极连接电解电容C2的负极,

场效应管Q4的源极连接电解电容C3的负极,

场效应管Q5的源极连接电解电容C4的负极,

场效应管Q6的源极连接电解电容C5的负极,

电解电容C1-C6的负极分别与反向阻断二极管D1-D6的正极连接,反向阻断二极管D1-D6的负极并联接在直流电源负极,二极管D3的正极和二极管D6的正极为工频交流电源输出端。

2.一种逆变器,所述逆变器将工频交流电源逆变成低压大电流直流电源,其特征在于,所述逆变器是由6个npn开关三级管T1-T6,6个电解电容C1-C6,6个NMOS场效应管Q1-Q6,

6个反向阻断二极管D1-D6,1个工频脉冲发生器F,直流电源正极,直流电源负极,工频交流电源输入端组成;

开关三极管T1-T6的集电极并联接在直流电源负极,开关三极管T1-T6的发射极分别与电解电容C1-C6的负极连接,开关三极管T1-T3的基极与场效应管Q4-Q6栅极并联接在工频脉冲发生器F下端,开关三极管T4-T6的基极与场效应管Q1-Q3的栅极并联接在工频脉冲发生器F的上端,场效应管Q1-Q6的漏极分别与电解电容C1-C6的负极连接,场效应管Q1的源极连接电解电容C6的正极,

场效应管Q2的源极连接电解电容C1的正极,

场效应管Q3的源极连接电解电容C2的正极,

场效应管Q4的源极连接电解电容C3的正极,

场效应管Q5的源极连接电解电容C4的正极,

场效应管Q6的源极连接电解电容C5的正极,

电解电容C1-C6的正极分别与反向阻断二极管D1-D6的正极连接,反向阻断二极管D1-D6的负极并联接在直流电源正极,二极管D3的正极和二极管D6的正极为工频交流电源输入端。

说明书 :

高效通用逆变器

所属技术领域

[0001] 本发明是一种把低压直流电源逆变成交流工频电源,或者把交流工频电源逆变成低压大电流直流电源的逆变电路。

背景技术

[0002] 目前,已知的逆变器有很多种构造,但其核心原件都有逆变变压器。变压器有铜损耗和铁损耗,是逆变器效率大为降低,变压器笨重,其重量几乎占了逆变器重量的二分之一。

发明内容

[0003] 为了有效利用电能,提高效率,其发明逆变器省去原逆变器核心原件逆变变压器,简化了电路,减轻了重量,体积大为缩小。
[0004] 本发明解决技术问题所采用的技术方案是:低压直流电源逆变成交流工频电源时,在一个直流电源的正极连接一组三极管做开关,三极管基极并联,集电极并联接在电源正极,发射极分别接一组电解电容的正极,电解电容的负极分别与一组二极管的正极连接,二极管的负极并联接在直流电源负极上。这时如有一脉冲信号加在开关三极管基极上,三极管同时导通,电源电压便通过三极管→电解电容→二极管→电源负极形成一回路,电解电容上便同时充上了电荷,其电压等于直流电源电压。这时关断开关三极管,再用一组wos场效应管作开关把这一组电解电容串联起来,场效应管栅极并联在一起,漏极分别与电解电容的正极连接,源极分别接电解电容的负极。这时如有脉冲信号加在场效应管栅极上,场效应管将同时导通,于是这一组电解电容依次正→负→正→负……形成放电回路,其电压值=电源电压×电容个数。
[0005] 本逆变器用于工频交流电源逆变低压大电流直流电源时工作原理简述:单相工频交流电经桥式整流后,用此直流电压对一组串联电解电容充电,电容之间用场效应管作为开关分别连接。电容充满电后,关断场效应管,用一组三极管作开关(三极管基极并联,集电极并联,发射极分别接在电容负极上),一组二极管作放电回路,(二极管负极并联,正极分别接在电容正极上),对电解电容进行放电,三极管的集电极为输出直流电源负极,二极管的负极为输出直流电源正极。
[0006] 本发明的有益效果是,减少了逆变输出环节,只有很小的耗散功率,因此效率高,无噪声,电路简单,体积小,完全可以做成集成电路。

附图说明

[0007] 下面结合附图和实施例对本发明逆变器进一步说明。
[0008] 图1是本逆变器低压直流电源逆变成工频交流电源电路原理图。
[0009] 图2是本逆变器工频交流电源逆变成低压大电流直流电源电路原理图。
[0010] 图3是本逆变器工频交流电源逆变成低压大电流直流电源实际应用电路原理图。
[0011] 图1中,T1-T6是开关三极管,C1-C6是电解电容,(为了减小充放电内阻,此电容宜采用多个电容并联,比如C1=50V1000uF,可以用三个50V330uF并联使用)。Q1-Q6是MOS场效应管,(为压控元件,栅极输入电阻达1010.欧姆,避免了电解电容放电时从栅极形成放电回路)。D1-D6是二极管,(其作用是反向阻断)。+E是直流电源正极,-E是直流电源负极及零电位,(为了充分利用电路元器件的性能,此直流电源采用36V安全电压供电)。F为工频脉冲发生器,~ACC为工频交流电源输出端。
[0012] 图2中,T1-T6是开关三极管,C1-C6是电解电容,Q1-Q6是MOS场效应管,D1-D6是二极管,F为工频同步脉冲发生器,~ACC单相工频交流电输入端,d为桥式整流器,+DC,-DC为直流电源输出端正、负极。
[0013] 图3中,T1-T6是开关三极管,C1-C6是电解电容,Q1-Q6是MOS场效应管,D1-D6是二极管,F为工频同步脉冲发生器,~ACC是工频交流电输入端,+DC、-DC为直流电源输出端。

具体实施方式

[0014] 在图1中,开关三极管T1-T6集电极并联接在直流电源+E上,发射极分别接在电解电容C1-C6的正极上,电解电容负极分别与反向阻断二极管D1-D6的正极连接,二极管的负极并联接在直流电源-E上,MOS场效应管Q1-Q6漏极分别接在电解电容正极上,源极分别接电容负极,(Q1接C6,Q2接C1,Q3接C2依次类推)把电解电容串联起来。开关三极管T1-T3的基极与场效应管Q4-Q6栅极并联接在工频脉冲发生器F下端,开关三极管T4-T6的基极与场效应管Q1-Q3的栅极并联接在工频脉冲发生器F的上端。假如电解电容C1-C3已经充上电压,发生器F上端输出脉冲信号,下端截止,开关三极管T4-T6导通,二极管D4-D6正向导通,电解电容C4-C6被充上直流电源+E电压,与此同时,场效应管Q1-Q3导通,电解电容C1-C3被串联起来,于是工频交流电输出端~ACC得到上负下正的电压。发生器F上端截止,下端输出脉冲,开关三极管T1-T3导通,二极管D1-D3正向导通,电解电容C1-C3被充上直流电源+E电压,与此同时,场效应管Q4-Q6导通,电解电容C4-C6被串联起来,于是在工频交流电输出端~ACC得到上正下负的电压。如此周而复始,在输出端~ACC将输出工频交流电压。
[0015] 在图3中,开关三极管T1-T6集电极并联,发射极分别接在电解电容C1-C6的负极上,电解电容正极分别与反向阻断二极的正极连接,二极管的负极并联,MOS场效应管Q1-Q6漏极分别接在电解电容负极上,源极分别接电容正极,(Q1接C6,Q2接C1,Q3接C2依次类推)把电解电容串联起来。开关三极管T1-T3的基极与场效应管Q4-Q6栅极并联在工频同步脉冲发生器F下端,开关三极管T4-T6的基极与场效应管Q1-Q3的栅极并联接在工频同步脉冲发生器F的上端。工频交流电一端接在场效应管Q1源极、电解电容C6的正极上,一端接在Q4源极、C3正极上。假如电解电容C4-C6已经充上电压,这时工频同步脉冲发生器F上端输出同步脉冲上半周信号,下端截止,场效应管Q1-Q3导通,电解电容C1-C3被串联起来,C1-C3便被充上交流电源上半周电压,与此同时,开关三极管T4-T6导通,二极管D4-D6正向导通,电解电容C4-C6被并联放电,于是在二极管D4-D6负极及+DC输出端,三极管T4-T6集电极及-DC输出端就得到直流电压,其电压=电源电压/电容个数。脉冲发生器F上端截止,下端输出同步脉冲下半周信号,场效应管Q4-Q6导通,电解电容C4-C6被串联起来,C4-C6便被充上交流电源下半周电压,与此同时,开关三极T1-T3导通,二极管D1-D3正向导通,电解电容C1-C3被并联放电,于是在二极管D1-D3负极及+DC输出端,三极管T1-T3集电极及-DC输出端就得到直流电压,其电压值=电源电压/电容个数。