本發(fā)明涉及工業(yè)電子技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于簡(jiǎn)單原件的反饋式逆變器。

背景技術(shù)：

在當(dāng)今的pwm逆變器中，輸出變壓器和交流濾波器的體積重量占了主要部分。為了減小輸出變壓器和交流濾波器的體積重量、提高逆變器的功率密度，高頻化仍然是主要發(fā)展方向之一，如提高spwm逆變器的開關(guān)頻率，采用交流傳動(dòng)用變頻器的內(nèi)高頻環(huán)等。但逆變器的高頻化也存在一些問題，如使開關(guān)損耗增加，電磁干擾增大。此外，導(dǎo)體的集膚效應(yīng)與鄰近效應(yīng)，電容的esr及磁無件的寄生參數(shù)等問題都需要解決，其中最主要的就是開關(guān)損耗增加與電磁干擾問題。解決這些問題的最有效的辦法有兩個(gè)，一是提高開關(guān)器件的速度，二是用諧振或準(zhǔn)諧振的方式使逆變器開關(guān)工作在軟開關(guān)狀態(tài)。

pwm軟開關(guān)逆變技術(shù)是當(dāng)今電力電子學(xué)領(lǐng)域最活躍的研究?jī)?nèi)容之一，是實(shí)現(xiàn)電力電子技術(shù)高頻化的最佳途徑。他的研究對(duì)逆變器性能的提高與進(jìn)一步推廣應(yīng)用，以及對(duì)電力電子技術(shù)的發(fā)展，都有十分重要的意義，是當(dāng)前逆變器的發(fā)展方向之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)方案的不足，本發(fā)明提供一種基于簡(jiǎn)單原件的反饋式逆變器，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，操作方便，反饋深度適中；輸出電壓比較穩(wěn)定，滿足實(shí)際需求。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于簡(jiǎn)單原件的反饋式逆變器，包括逆變模塊和電源模塊，所述電源模塊輸出穩(wěn)定直流電壓至逆變模塊的輸入端；所述逆變模塊包括全橋逆變電路和變壓器，所述全橋逆變電路的輸入端輸入直流電壓，全橋逆變電路通過輸出交流電壓信號(hào)至變壓器，所述變壓器升壓輸出市電電壓；所述全橋逆變電路的控制信號(hào)輸入端連接有控制電路；所述控制電路包括方波信號(hào)產(chǎn)生電路和脈寬調(diào)制電路；所述方波信號(hào)產(chǎn)生電路采用改進(jìn)型多諧振蕩電路輸出pwm波，所述脈寬調(diào)制電路采用三極管、電容和施密特反相器組成；脈寬調(diào)制電路輸出占空比可變的pwm波信號(hào)；所述逆變模塊的輸出端與控制電路之間連接有整流反饋電路；所述整流反饋電路將逆變模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行整流采樣后輸出反饋電信號(hào)至脈寬調(diào)制電路中的三極管基極上。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述全橋逆變電路采用由四個(gè)mos管構(gòu)成全橋電路，mosfet管選擇fdp047n08，其中mos管的門極通過導(dǎo)線連接至脈寬調(diào)制電路的輸出端加載調(diào)制信號(hào)，兩組mos管的柵極和漏極并聯(lián)輸出逆變交流信號(hào)至變壓器的初級(jí)端。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述方波信號(hào)產(chǎn)生電路利用rc電路組成振蕩器，電阻r2和電阻r4兩端分別連接二極管并聯(lián)后與電容c1串聯(lián)，r4用于控制充電時(shí)間，r2用于控制放電時(shí)間。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述脈寬調(diào)制電路中施密特反相器連接至三極管的集電極，電容連接至三極管的發(fā)射極，兩級(jí)電路并聯(lián)后三極管的基極連接至整流反饋電路的輸出端。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述整流反饋電路采用全波不可控直流電路，該電路由四個(gè)二極管組成全波電路，輸出端并連接有分壓電阻，分壓電阻上輸出反饋信號(hào)。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電源模塊采用uar2412ld芯片和7805穩(wěn)壓芯片串聯(lián)組成，uar2412ld輸入12v直流電壓至7805芯片，7805芯片輸出5v穩(wěn)定電壓。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明有效利用簡(jiǎn)單器件實(shí)現(xiàn)了反饋調(diào)節(jié)的作用，調(diào)節(jié)效果良好能夠達(dá)到題目的要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、原理易懂。門電路搭建方波電路，整流電路和三極管放大作為反饋電路，通過分壓反饋回來的電壓，控制三極管輸出電流控制脈寬調(diào)制，改變占空比，從而驅(qū)動(dòng)負(fù)載，此電路元器件少，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單操作方便，反饋深度適中；輸出電壓比較穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定輸出正弦210--230v電壓，滿足實(shí)際需求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-逆變模塊；2-控制電路；3-整流反饋電路；4-電源模塊；5-自恢復(fù)保險(xiǎn)絲；101-全橋逆變電路；102-變壓器；201-方波信號(hào)產(chǎn)生電路；202-脈寬調(diào)制電路。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

如圖1所示，一種基于簡(jiǎn)單原件的反饋式逆變器，包括逆變模塊1和電源模塊4，所述電源模塊輸出穩(wěn)定直流電壓至逆變模塊1的輸入端；所述逆變模塊1包括全橋逆變電路101和變壓器102，所述全橋逆變電路101的輸入端輸入直流電壓，全橋逆變電路101通過輸出交流電壓信號(hào)至變壓器102，所述變壓器102升壓輸出市電電壓；所述全橋逆變電路102的控制信號(hào)輸入端連接有控制電路2；所述控制電路2包括方波信號(hào)產(chǎn)生電路201和脈寬調(diào)制電路202；所述方波信號(hào)產(chǎn)生電路201采用改進(jìn)型多諧振蕩電路輸出pwm波，所述脈寬調(diào)制電路202采用三極管、電容和施密特反相器組成；脈寬調(diào)制電路(202)輸出占空比可變的pwm波信號(hào)；所述逆變模塊1的輸出端與控制電路2之間連接有整流反饋電路3；所述整流反饋電路3將逆變模塊1的輸出信號(hào)進(jìn)行整流采樣后輸出反饋電信號(hào)至脈寬調(diào)制電路202中的三極管基極上；所述電源模塊4輸出端還連接有自恢復(fù)保險(xiǎn)絲5。

所述全橋逆變電路101采用由四個(gè)mos管構(gòu)成全橋電路，mosfet管選擇fdp047n08，此種型號(hào)的mosfet耐壓值和耐流值較大。采用全橋電路相對(duì)于半橋電路來說它的電流要小一倍，對(duì)于大功率的電路采用個(gè)橋電路將更加安全可靠；其中mos管的門極通過導(dǎo)線連接至脈寬調(diào)制電路202的輸出端加載調(diào)制信號(hào)，兩組mos管的柵極和漏極并聯(lián)輸出逆變交流信號(hào)至變壓器102的初級(jí)端；

所述方波信號(hào)產(chǎn)生電路201利用rc電路組成振蕩器，電阻r2和電阻r4兩端分別連接二極管并聯(lián)后與電容c1串聯(lián)，r4用于控制充電時(shí)間，r2用于控制放電時(shí)間；根據(jù)rc振蕩電路的公式：t＝2πrc可知，當(dāng)輸出方波的充電時(shí)間可以由r4控制，而r2則控制放電時(shí)間，這樣就可以通過調(diào)節(jié)r2和r4的阻值，來改變方波的占空比。根據(jù)cmos多諧振器的公式：t＝rcln4＝l.4rc可知，改變r(jià)2和r4的阻值可以改變方波的頻率；

所述脈寬調(diào)制電路202中施密特反相器連接至三極管的集電極，電容連接至三極管的發(fā)射極，兩級(jí)電路并聯(lián)后三極管的基極連接至整流反饋電路3的輸出端；整流反饋回來的電壓經(jīng)過分壓后加在三極管基極上，控制三極管電流，這樣使得三極管可以等效為一個(gè)可調(diào)阻值的電阻，這樣就可以控制電容的充電時(shí)間，從而使方波的占空比變化。電壓減小，占空比變大，輸出電壓回升，反之，則減小，所以可使輸出電壓穩(wěn)定。并且施密特反相器具有延時(shí)作用可以形成死區(qū)時(shí)間，防止兩對(duì)管同時(shí)導(dǎo)通；

所述整流反饋電路3采用全波不可控直流電路，該電路由四個(gè)二極管組成全波電路，輸出端并連接有分壓電阻，分壓電阻上輸出反饋信號(hào)；通過全波不可控整流電路，將交流信號(hào)變成直流信號(hào)，經(jīng)電阻分壓后，作為反饋信號(hào)輸入下一級(jí)；整流反饋回來的電壓經(jīng)過分壓后加在三極管基極上，控制三極管電流，這樣使得三極管可以等效為一個(gè)可調(diào)阻值的電阻，這樣就可以控制電容的充電時(shí)間，從而使方波的占空比變化。電壓減小，占空比變大，輸出電壓回升，反之，則減小，所以可使輸出電壓穩(wěn)定。并且施密特反相器具有延時(shí)作用可以形成死區(qū)時(shí)間，防止兩對(duì)管同時(shí)導(dǎo)通。

所述電源模塊4采用uar2412ld芯片和7805穩(wěn)壓芯片串聯(lián)組成，uar2412ld輸入12v直流電壓至7805芯片，7805芯片輸出5v穩(wěn)定電壓；電源模塊，uar2412ld芯片和7805穩(wěn)壓芯片串聯(lián)，如下圖所示。其中7805耐壓值35v，最大電流1.5a,輸入輸出壓差也不能低于2伏，而實(shí)際使用時(shí)，主控電路都為5v供電，電流只有0.3a左右，完全符合要求；7805三端穩(wěn)壓ic內(nèi)部電路具有過壓保護(hù)、過流保護(hù)、過熱保護(hù)功能，這使它的性能很穩(wěn)定。經(jīng)過測(cè)試12v到24v有0.04v的壓差，并且將功率電源和控制電源連在一塊時(shí)，測(cè)試有一定的波動(dòng)，決定電壓先經(jīng)過一個(gè)uar2412ld轉(zhuǎn)成12v，再由7805轉(zhuǎn)成5v，很明顯，電壓比較穩(wěn)定；

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)12v到220v市電逆變電路，且在輸入電壓和負(fù)載改變時(shí)輸出電壓能夠保持穩(wěn)定，輸出功率大于150w。使用門電路和三極管等器件。方案是通過全橋電路實(shí)現(xiàn)逆變?cè)俳?jīng)過變壓器升到220v。為了實(shí)現(xiàn)輸出電壓能夠隨負(fù)載和輸入電壓的改變而保持一定的穩(wěn)定，采用閉環(huán)反饋控制?？刂齐娐分饕僧a(chǎn)生電路模塊，整流電路模塊，延遲電路模塊構(gòu)成。方波產(chǎn)生電路產(chǎn)生固定頻率的方波。反饋電壓信號(hào)改變?nèi)龢O管電流，三極管基本工作在放大區(qū)，電流恒定，給電容充電電流大小可調(diào)，電壓上升時(shí)間減慢，施密特反相器輸出電壓延遲到達(dá)高電平，從而改變了占空比。本發(fā)明有效利用簡(jiǎn)單器件實(shí)現(xiàn)了反饋調(diào)節(jié)的作用，調(diào)節(jié)效果良好能夠達(dá)到題目的要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、原理易懂。門電路搭建方波電路，整流電路和三極管放大作為反饋電路，通過分壓反饋回來的電壓，控制三極管輸出電流控制脈寬調(diào)制，改變占空比，從而驅(qū)動(dòng)負(fù)載，此電路元器件少，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單操作方便，反饋深度適中。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。