全数字正弦波车载逆变器的制造方法_2

文档序号:10019529阅读:来源:国知局
I与所述二极管D61、D62的阳极以及所述电阻R64的一端连接,所述二极管D62的阴极串联所述电阻R65后与所述运算放大器U22的脚5、所述电阻R64的另一端、所述二极管D63的阴极以及所述电容C62的一端连接,所述二极管D63的阳极与运算放大器U22的脚7连接,电容C62的另一端接地,运算放大器U22的脚7与所述二极管D64的阳极连接,所述二极管D64的阴极与所述电阻R68的一端以及所述二极管D61的阴极连接,所述二极管D61的阳极与所述运算放大器U22的脚I连接,所述电阻R68的另一端与所述三极管Q60的基极连接,所述三极管Q60的发射极接地,所述三极管Q60的集电极与所述光电耦合器U21的脚2连接,所述光电耦合器U21的脚I与脚2之间并联所述电阻R610且所述光电耦合器U21的脚I串联所述电阻R69后与+12V电源连接,所述光电耦合器U21的脚4串联所述电阻R611后与+5V电源连接,所述光电耦合器U21的脚3与所述电阻R612和所述电阻R613的一端连接,所述电阻R613的另一端接地,电阻R612的另一端与所述第二驱动模块以及所述主控制模块连接。
[0017]较佳地,述第一驱动模块和所述第二驱动模块为光耦隔离驱动电路。
[0018]较佳地,所述第一 PffM信号包括PffM信号PffMl和PffM信号PWM2,所述第一驱动模块包括光耦驱动芯片U7、U8以及电阻R30、R31、R32、R33,所述光耦驱动芯片U7的脚2与所述电阻R31的一端连接,所述电阻R31的另一端与所述主控制模块连接以接收所述主控制模块输出的PWM信号PWM1,所述电阻R30并联于所述电阻R31的另一端以及所述光耦驱动芯片U7的脚4之间,所述光耦驱动芯片U7的脚6和脚7连接在一起并输出处理后的驱动信号PffMl_0至所述DC/DC升压模块;所述光耦驱动芯片U8的脚2与所述电阻R33的一端连接,所述电阻R33的另一端与所述主控制模块连接以接收所述主控制模块输出的PffM信号PWM2,所述电阻R32并联于所述电阻R33的另一端以及所述光耦驱动芯片U8的脚4之间,所述光耦驱动芯片U8的脚6和脚7连接在一起并输出处理后的驱动信号PffM2_0至所述DC/DC升压模块。
[0019]通过以下的描述并结合附图,本实用新型将变得更加清晰,这些附图用于解释本实用新型的实施例。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型全数字正弦波车载逆变器一实施例的结构框图。
[0021]图2为本实用新型全数字正弦波车载逆变器另一实施例的结构框图。
[0022]图3为图2中主控制模块和人机交互模块的电路图。
[0023]图4为图2中DC/DC升压模块的电路图。
[0024]图5为图2中DC/AC逆变模块的电路图。
[0025]图6为图2中第一驱动模块的电路图。
[0026]图7为图2中第二驱动模块的电路图。
[0027]图8为图2中采样模块的电路图。
[0028]图9为图2中短路保护模块的电路图。
[0029]图10为图2中温度保护模块的电路图。
[0030]图11为本实用新型全数字正弦波车载逆变器中电源模块的电路图。
【具体实施方式】
[0031]现在参考附图描述本实用新型的实施例,附图中类似的元件标号代表类似的元件。
[0032]请参考图1,本实用新型全数字正弦波车载逆变器100包括DC/DC升压模块11、DC/AC逆变模块12、第一驱动模块13、第二驱动模块14以及主控制模块10。其中,DC/DC升压模块11用于通过推挽升压将输入的低压直流电转换为高压直流电HVO ;DC/AC逆变模块12用于将高压直流电逆变为交流电AC ;第一驱动模块13与主控制模块10和DC/DC升压模块11连接,用于接收主控制模块10发出的第一 PffM信号并根据第一 PffM信号驱动DC/DC升压模块11 ;第二驱动模块14与主控制模块10和DC/AC逆变模块13连接,用于接收主控制模块10发出的第二 PffM信号并根据第二 PWM信号驱动DC/AC逆变模块13 ;主控制模块10用于检测是否接入负载并在检测到接入负载时设置第一 PffM信号的占空比为预设最大值以进入负载模式、以及在检测到未接入负载时逐渐调降第一 PWM信号的占空比至预设最小值以进入空载模式。
[0033]与现有技术相比,本实用新型全数字正弦波车载逆变器100包括DC/DC升压模块1UDC/AC逆变模块12、第一驱动模块13、第二驱动模块14以及主控制模块10,其中DC/DC升压模块为推挽升压电路,电路结构容易扩展,从而对车载逆变器进行功能扩展、性能升级时较为容易,避免了控制芯片的限制;同时,主控制模块在检测到未接入负载(即空载)时调节第一 PWM信号的占空比而禁能DC/DC升压模块,并在检测到负载时调节PffM信号的占空比而驱动DC/DC升压模块工作,从而降低了车载逆变器的空载损耗。
[0034]请参考图2,在另一优选实施例中,本实用新型全数字正弦波车载逆变器100还包括采样模块15、短路保护模块16、人机交互模块17以及温度保护模块18,其中采样模块15用于采集全数字正弦波车载逆变器100的输出电压值(即交流电的电压值)和输出电流值;短路保护模块16用于在短路时进行短路保护;人机交互模块17用于显示主控制模块10采样得到的全数字正弦波车载逆变器100的工作参数并将外部设备与主控制模块10进行通信;过温保护电路18用于在温度过高时启动风扇以降温。具体的,如图8所示,采样模块15包括电压隔离采样单元151和电流隔离参与单元153 ;如图3所示,人机交互模块17包括RS485通信单元171和IXD显示单元173。
[0035]下面参考图3至图10详细说明图2中各个模块的实现电路。
[0036]具体的,如图3所示,主控制模块10包括主控制芯片U0、指示灯单元101、蜂鸣器单元103、电阻R01、R02......R08、电容C01、C02......COll以及晶振Y01。其中,主控制芯片
UO的脚1、2、44与RS485通信单元171连接,主控制芯片UO的脚36、14、15、3与第二驱动模块14连接,用于输出PffM信号SPW_A、SPW_B、SPW_C、SPW_D至第二驱动模块14,主控制芯片UO的脚4、24、26、27、37至43与LCD显示单元173连接,主控制芯片UO的脚5、10、11与指示灯单元101连接,主控制芯片UO的脚6接地且脚7与+5V电源连接,主控制芯片UO的脚8与短路保护模块16连接,用于接收短路信号SH0RT_IN ;主控制芯片UO的脚20、21分别与电压隔离采样单元151和电流隔离采样单元153连接;主控制芯片UO的脚22用于输入采样得到车载逆变器100的当前温度值;主控制芯片UO的脚19用于检测低压直流电(本实施例中为电池)的电压值;主控制芯片UO的脚25与温度保护模块18连接,用于根据车载逆变器100的当前温度值控制温度保护模块18启动或不启动温度保护。其中,指示灯单元101包括LED灯LEDO ULEDOI以及LED03,三个LED灯分别为红色、绿色以及黄色,指示灯单元101可以对逆变器100的工作状态进行指示;蜂鸣器单元103包括蜂鸣器BUZ、电阻R09以及三极管Q01,其中三极管QOl的基极串联电阻R09后与主控制芯片UO的脚23连接,三极管QOl的发射极接地,三极管QOl的集电极与蜂鸣器BUZ的一端连接,蜂鸣器BUZ的另一端与+12V电源连接,蜂鸣器单元103用于在逆变器100工作不正常时报警。此外,主控制模块10中的各个电阻、电容的连接关系具体参见图3,此处不详细说明。
[0037]如图4所示,DC/DC升压模块11包括升压单元111和整流单元113,其中升压单元111用于将输入的低压直流电转变为高压交流电,整流单元113用于将高压交流电整流为高压直流电HV0。具体的,升压单元111包括多个结构相同的推挽变换电路,本实施例中升压单元111包括第一推挽变换电路、第二推挽变换电路、第三推挽变换电路以及第四推挽变换电路。其中,第一推挽变换电路包括变压器T10、场效应管Q11、Q12、Q13、Q14、电容Cll以及电阻R10、RlU R12、R13、R14,本实施例中变压器TlO的型号为EE4220。具体的,场效应管Qll和Q12的栅极分别通过电阻R10、电阻Rll与第一驱动模块13 (图4中信号PffM_H对应于图6中信号PffMl_0)连接,场效应管Qll和Q12的漏极共同连接至变压器TlO的脚7和脚8,场效应管Q13和Q14的栅极分别通过电阻R12和电阻R13与第一驱动模块13 (图4中信号PWM_L对应于图6中信号PWM2_0)连接,场效应管Q13和Q14的漏极共同连接至变压器TlO的脚I和脚2,场效应管Q11、Q12、Q13、Q14的源极接地,电容Cll和电阻R14串联后并联于场效应管Qll的漏极和场效应管Q13的漏极之间,变压器TlO的脚3、4、5、6与外部的低压直流电(本实施例中为+12V的电池电源,如图4中BT+12V所示)连接,变压器TlO的脚9和脚10与整流单元113的第一输入端连接,变压器TlO的脚12和脚13与第二推挽变换电路连接。其中第二推挽变换电路、第三推挽变换电路以及第四推挽变换电路与第一推挽变换电路的电路结构相同。具体的,第二推挽变换电路包括变压器Tl 1、场效应管Q15、Q16、Q17、Q18、电容 C12 以及电阻 R15、R16、R17、R18、R19,其中变压器 Tll 的脚 9 和脚10与第一推挽变换电路中变压器TlO的脚12和脚13连接,变压器Tll的脚12和脚13与第三推挽变换电路连接;第三推挽变换电路包括变压器T12、场效应管Q19、Q110、QllUQ112、电容C13以及电阻R110、R111、R112、R113、R114,其中变压器T12的脚9和脚10与第二推挽变换电路中变压器Tll的脚12和脚13连接,变压器T12的脚12和脚13与第四推挽变换电路连接;第四推挽变换电路包括变压器T13、场效应管Q113、Q114、Q115、Q116、电容C14以及电阻町^^丨比^^了?町…^^^其中变压器丁^的脚9和脚10与第三推挽变换电路中变压器T12的脚12和脚13连接,变压器T13的脚12和脚13与整流单元113的第二输入端连
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