專(zhuān)利名稱(chēng)：直流轉(zhuǎn)正弦波式交流電源轉(zhuǎn)換控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流轉(zhuǎn)正弦波式交流電源轉(zhuǎn)換控制裝置，特別適合于應(yīng)用在直流到交流轉(zhuǎn)換器的控制、產(chǎn)生及保護(hù)的模組結(jié)構(gòu)保護(hù)電路。
一般的「直流到交流轉(zhuǎn)換器」，即為一種簡(jiǎn)易的不斷電系統(tǒng)，是由蓄電池或其他直流電源供應(yīng)器供應(yīng)轉(zhuǎn)換器電源，為根據(jù)PWM(脈寬調(diào)制)電路所產(chǎn)生的A相、B相交替驅(qū)動(dòng)功率晶體管再串接中間輸出變壓器，輸出交流電力供外部動(dòng)力使用，其輸出的交流電波形為方波(MODIFY SINEWAVE或WAVE SQUARE)。其中，該P(yáng)WM電路與A、B相驅(qū)動(dòng)電路，在驅(qū)動(dòng)功率晶體管過(guò)程中，可能發(fā)生下列的異?，F(xiàn)象A相、B相同時(shí)為正，使A、B相磁場(chǎng)相互沖突，電流暴增，功率晶體管燒毀。
A相正常，B相不動(dòng)作，或A相不動(dòng)作，B相正常。嚴(yán)重偏磁，驅(qū)動(dòng)電流大增，有可能燒毀功率晶體管。
A相、B相中，有其中一相脈寬過(guò)長(zhǎng)，或長(zhǎng)時(shí)間為正，或平常都為正。導(dǎo)致矽鋼片電磁鐵化，線圈電感量全失，電流暴增，功率晶體管燒毀。
A、B相所產(chǎn)生的方波亦會(huì)產(chǎn)生一相當(dāng)強(qiáng)度的電磁波，此電磁波會(huì)干擾其他周邊電器，例如電視機(jī)上會(huì)產(chǎn)生斜紋干擾。
由于上述可知，該異?，F(xiàn)象易引發(fā)災(zāi)害，很不理想。因此，如何將上述已公開(kāi)使用的「直流到交流轉(zhuǎn)換器」存在的缺點(diǎn)加以改進(jìn)，而提供一種直流轉(zhuǎn)正弦波式交流電源轉(zhuǎn)換控制裝置，由警示裝置監(jiān)測(cè)交流輸出的正常與否，假若輸出超出負(fù)載，即形成短路而使整個(gè)電路不動(dòng)作，保護(hù)功率晶體管，使其不會(huì)因異常輸出，造成功率晶體管與家庭電源相同且無(wú)電磁干擾問(wèn)題，確為本實(shí)用新型所欲解決的難題。
本實(shí)用新型的主要目的是提供一種具有保護(hù)功率晶體管，使其不易燒毀的直流轉(zhuǎn)正弦波式交流電源轉(zhuǎn)換控制裝置。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的其主要包括有一升壓電路、一正弦波產(chǎn)生電路、一PWM波產(chǎn)生電路、一驅(qū)動(dòng)模組、一MOSFET輸出電路、一濾波電路、一保護(hù)電路以及一反饋電路；其中，該正弦波產(chǎn)生電路連接至PWM波產(chǎn)生電路，而PWM波產(chǎn)生電路則與驅(qū)動(dòng)模組相連接，另該升壓電路與驅(qū)動(dòng)模組連接至MOSFET輸出電路集成電路的輸入端，其輸出端則連接至保護(hù)電路及反饋電路，藉此；以升壓電路、正弦波產(chǎn)生電路、PWM產(chǎn)生電路、同時(shí)配合驅(qū)動(dòng)模組及MOSFET輸出電路配合濾波電路做濾波后，輸出60HZ或50HZ的正弦波以完成直/交流電壓的轉(zhuǎn)換，該輸出也配合反饋電路反饋部份信號(hào)至正弦波產(chǎn)生電路，使其產(chǎn)生完整的正弦波信號(hào)，而保護(hù)電路亦隨時(shí)監(jiān)測(cè)輸出端是否有超出負(fù)載。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是以升壓電路、正弦波產(chǎn)生電路、PWM產(chǎn)生電路、驅(qū)動(dòng)模組、全橋式MOSFET做輸出，并搭配保護(hù)電路及反饋電路做正確有效的控制，使直流電壓轉(zhuǎn)換成正弦波式(PURE SINE WAVE)交流電壓更具安全性。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。


圖1是本實(shí)用新型的電路圖；圖2是本實(shí)用新型的簡(jiǎn)單流程圖；圖3是本實(shí)用新型的升壓電路圖；圖4是本實(shí)用新型的正弦波產(chǎn)生電路圖；圖5是本實(shí)用新型的PWM波產(chǎn)生電路圖；圖6是本實(shí)用新型的PWM產(chǎn)生集成電路輸出端A、B的波形圖；圖7是本實(shí)用新型的OPA運(yùn)算放大器輸出C、D的波形圖；圖8是本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)模組電路圖；圖9是本實(shí)用新型的MOSFET輸出電路圖；圖10是本實(shí)用新型的保護(hù)電路圖；圖11是本實(shí)用新型的反饋電路圖；圖12是本實(shí)用新型的暖機(jī)電路圖；圖13是本實(shí)用新型的濾波電路圖。
參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型是由升壓電路1、正弦波產(chǎn)生電路2、PWM波產(chǎn)生電路3、驅(qū)動(dòng)模組4、MOSFET輸出電路5、保護(hù)電路6、反饋電路7、暖機(jī)電路8及濾波電路9所構(gòu)成，其中；一升壓電路1，將輸入的低直流電壓升高至220V的高電壓；一正弦波產(chǎn)生電路2，以產(chǎn)生一正弦波；一PWM波產(chǎn)生電路3，以其所產(chǎn)生的三角波與上述正弦波做比較；一驅(qū)動(dòng)模組4，用以驅(qū)動(dòng)全橋式NOSFET輸出電路5；一MOSFET輸出電路5，以全橋方式作輸出，使輸出的PWM波帶有正弦波形；一保護(hù)電路6，以測(cè)出是否超出負(fù)載及輸入直流電壓是否過(guò)高或太低；一反饋電路7，使正弦波產(chǎn)生電路2產(chǎn)生穩(wěn)定的正弦波；一暖機(jī)電路8，當(dāng)PWM集成電路正常動(dòng)作后，再啟動(dòng)MOSFET工作以達(dá)保護(hù)目的；一濾波電路9，濾掉PWM高頻波形，輸出50HZ或60HZ的正弦波。
如圖2所示，輸入的直流電經(jīng)由升壓電路1升壓，將DC12V升為DC220V，同時(shí)，正弦波產(chǎn)生電路2產(chǎn)生一正弦波，該正弦波進(jìn)入PWM波產(chǎn)生電路3，此時(shí)暖機(jī)電路8會(huì)在待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)PWM工作正常后，再啟動(dòng)MOSFET工作以達(dá)保護(hù)目的；此時(shí)的PWM產(chǎn)生電路3本身所產(chǎn)生的三角波與正弦波做比較而得到PWM波，該P(yáng)WM波再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)模組4來(lái)驅(qū)動(dòng)全橋式的MOSFET輸出電路5，該MOSFET輸出電路5則輸出一帶正弦波的PWM波且經(jīng)由濾波電路9之后，即可得一110V的交流電，該110V交流電中的一小部份再經(jīng)由反饋電路7反饋至正弦波產(chǎn)生電路2之中，當(dāng)輸出端超出負(fù)載時(shí)，保護(hù)電路6即啟動(dòng)使驅(qū)動(dòng)模組4與MOSFET輸出電路5處于不導(dǎo)通的待機(jī)狀態(tài)，須使升壓電路回升至DC220V時(shí)，該電路才能完整運(yùn)行。
參見(jiàn)圖3至圖13所示的本實(shí)用新型其余各電路的詳細(xì)組成及其具體電路，其中該升壓電路1由十六個(gè)電阻、十一個(gè)電容、十個(gè)二極管、四個(gè)MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管、三個(gè)晶體管、一個(gè)升壓集成電路11及一個(gè)變壓器12所組成，作用上可將輸入的12V電壓升高至220V。
該正弦波產(chǎn)生電路2由二個(gè)OPA運(yùn)算放大器21,22、二個(gè)二極管、九個(gè)電阻、一個(gè)可變電阻、三個(gè)電容以及一波形選擇開(kāi)關(guān)23所組成，構(gòu)成一只需要供應(yīng)DC功率及有正反饋的振蕩器，即能振蕩出所選擇的信號(hào)(如50HZ或60HZ的正弦波)。
該P(yáng)WM產(chǎn)生電路3是由十個(gè)電阻、一個(gè)可變電阻、九個(gè)電容、一個(gè)二極管、一齊納二極管、二個(gè)OPA運(yùn)算放大器31,32及一個(gè)PWM產(chǎn)生集成電路33所構(gòu)成，是由正弦波產(chǎn)生電路2所產(chǎn)生的正弦波與PWM產(chǎn)生集成電路33本身所產(chǎn)生的三角波做比較，從而產(chǎn)生兩個(gè)不同電位的PWM波相(如圖6所示)，一個(gè)是高電位、一個(gè)是低電位，二種電位經(jīng)由OPA運(yùn)算放大器31、32處理后則可得到如圖7的波形。
該驅(qū)動(dòng)模組4是由八個(gè)晶體管及四個(gè)電容所構(gòu)成，將PWM產(chǎn)生電路3二端輸出的波形，分別通過(guò)兩晶體管組成的放大器而將其趨分成四個(gè)輸出端E、F、G、H。
該MOSFET輸出電路5是由六個(gè)MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管(metal-oxide-semiconductor field effict transistor)、十七個(gè)電阻、十個(gè)二極管、十三個(gè)電容、四個(gè)齊納二極管、一個(gè)電感以及七個(gè)二極管、十三個(gè)電容、四個(gè)齊納二極體、一個(gè)電感以及七個(gè)集成電路所組成，由驅(qū)動(dòng)模組4的四個(gè)輸出端E、F、G、H輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)由全橋式的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管將帶有正弦波波形的PWM波輸出，再經(jīng)過(guò)由一個(gè)電感91、四個(gè)電容及一個(gè)電阻所構(gòu)成的濾波電路9濾波后，即形成110伏特的交流電輸出。
該反饋電路7是由一個(gè)電阻、四個(gè)電容以及兩個(gè)OPA運(yùn)算放大器71、72所組成，將部份MOSFET輸出電路5的輸出信號(hào)反饋至正弦波產(chǎn)生電路2，使正弦波產(chǎn)生電路2產(chǎn)生穩(wěn)定的正弦波。
該保護(hù)電路6是由八個(gè)OPA放大器、四個(gè)晶體管、二十七個(gè)電阻、十二個(gè)電容、十個(gè)二極管、兩個(gè)集成電路、兩個(gè)LED發(fā)光二極管以及一個(gè)BZ12(警示產(chǎn)生器)61所構(gòu)成，如輸出端的輸出超出負(fù)載，該保護(hù)電路6即啟動(dòng)，使驅(qū)動(dòng)模組4及MOSFET輸出電路5不導(dǎo)通而保持在待機(jī)狀況，需等升壓電路1再次升至220V，方能重新動(dòng)作。
而上述的待機(jī)狀況是指暖機(jī)電路8，其由二個(gè)晶體管81、82、五個(gè)電容、五個(gè)電阻、三個(gè)二極管及一個(gè)齊納二極管所構(gòu)成。
權(quán)利要求一種直流轉(zhuǎn)正弦波式交流電源轉(zhuǎn)換控制裝置，其特征在于主要包括有一升壓電路，將輸入的低直流電壓增壓為高直流電壓；一正弦波產(chǎn)生電路，用以產(chǎn)生正弦波；一PWM波產(chǎn)生電路，以供本身所產(chǎn)生的三角波與正弦波做比較；一驅(qū)動(dòng)模組，用以驅(qū)動(dòng)全橋式NOSFET輸出電路；一MOSFET輸出電路，以全橋方式作輸出，使輸出的PWM波帶有正弦的波形；一保護(hù)電路，以測(cè)出是否超出負(fù)載及輸入直流電壓是否過(guò)低或太高；一反饋電路，以供正弦波產(chǎn)生電路產(chǎn)生穩(wěn)定的正弦波；一濾波電路，使用LC方式濾波，共用一個(gè)電感作濾波；一暖機(jī)電路，確認(rèn)PWM波集成電路正常動(dòng)作后，再啟動(dòng)MOSFET工作，以達(dá)保護(hù)目的；其中，該正弦波產(chǎn)生電路連接至PWM波產(chǎn)生電路，而PWM波產(chǎn)生電路則與驅(qū)動(dòng)模組相連接，另外，該升壓電路與驅(qū)動(dòng)模組連接至MOSFET輸出電路集成電路的輸入端，其輸出端則連接至保護(hù)電路及反饋電路，藉此；以升壓電路、正弦波產(chǎn)生電路、PWM產(chǎn)生電路、同時(shí)配合驅(qū)動(dòng)模組及MOSFET輸出電路配合濾波電路做濾波后，輸出60HZ或50HZ的正弦波適于完成直/交流電壓的轉(zhuǎn)換，該輸出配合反饋電路反饋部份信號(hào)至正弦波產(chǎn)生電路，使其產(chǎn)生完整的正弦波信號(hào)，而保護(hù)電路也隨時(shí)監(jiān)測(cè)輸出端是否有超出負(fù)載。
專(zhuān)利摘要一種直流轉(zhuǎn)正弦波式交流電源轉(zhuǎn)換控制裝置,其結(jié)構(gòu)特征:由升壓電路、正弦波產(chǎn)生電路、PWM波產(chǎn)生電路、驅(qū)動(dòng)模組、MOSFET輸出電路、濾波電路、保護(hù)電路構(gòu)成一完整的直/交流電源轉(zhuǎn)換控制裝置;將MOSFET以全橋方式作輸出,使該電路可確保電路運(yùn)行安全性,且可輸出正弦波式交流電。
文檔編號(hào)H02M7/42GK2333118SQ98205200
公開(kāi)日1999年8月11日 申請(qǐng)日期1998年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月28日
發(fā)明者馮秀梅 申請(qǐng)人:瓏葳電子股份有限公司