一种纯硬件单相半桥电压型逆变器电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种纯硬件单相半桥电压型逆变器电路，它涉及逆变器【技术领域】。它包括正弦波产生电路、三角波产生电路、驱动信号产生电路、逆变桥、T型交流滤波器和继电器，正弦波产生电路、三角波产生电路均通过双极性SPWM信号输出端与继电器相连，正弦波产生电路还通过压控端与继电器相连，继电器通过单极性SPWM信号输出端与驱动信号产生电路相连，驱动信号产生电路与逆变桥相连，逆变桥与T型交流滤波器相连。本实用新型电路结构简单，设计合理，不仅能将直流电逆变成交流电，逆变桥开关器件的驱动信号采用了单极性SPWM波，调制时不需设置死区时间也能有效避免同一桥臂上下直通，使交流侧滤波更容易且输出交流电压波形更好。
【专利说明】一种纯硬件单相半桥电压型逆变器电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是逆变器【技术领域】，具体涉及一种纯硬件单相半桥电压型逆变器电路。
【背景技术】
[0002]目前，公知的纯硬件单相半桥电压型逆变器是由脉冲宽度调制波(多为正弦脉宽调制即SPWM波)产生电路、驱动保护电路(主要是过流保护)、直流侧电压源、逆变桥和交流侧滤波器组成，将这五部分按要求连接好并提供给各电路板以小直流供电电源，则逆变器就能将直流电转换成交流电。但是，为避免同一桥臂直通而必须设置一定的死区时间以及主要因“直通”而采取过流保护，且逆变桥输出的多是双极性SPWM电压(谐波丰富)，从而使电路结构变得复杂且给交流侧滤波造成困难，也使逆变器输出波形变差。
【发明内容】
[0003]针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种纯硬件单相半桥电压型逆变器电路，电路结构简单，设计合理，不仅能将直流电逆变成交流电，逆变桥开关器件的驱动信号采用了单极性SPWM波，调制时不需设置死区时间也能有效避免同一桥臂上下直通，使交流侧滤波更容易且输出交流电压波形更好。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现:一种纯硬件单相半桥电压型逆变器电路，包括正弦波产生电路、三角波产生电路、驱动信号产生电路、逆变桥、T型交流滤波器和继电器，正弦波产生电路、三角波产生电路均通过双极性SPWM信号输出端与继电器相连，正弦波产生电路还通过压控端与继电器相连，继电器通过单极性SPWM信号输出端与驱动信号产生电路相连，驱动信号产生电路与逆变桥相连，逆变桥接直流电，逆变桥与T型交流滤波器相连。
[0005]作为优选，所述的驱动信号产生电路采用第一驱动块、第二驱动块，第一驱动块的14脚、第二驱动块的14脚分别通过第一电阻、第二电阻与单极性SPWM信号输出端相连，第一驱动块的13脚接-12V电源，第二驱动块的13脚接地端GND，所述的第一驱动块、第二驱动块均采用驱动块M57962L。
[0006]作为优选，所述的继电器采用继电器IMW-SS-110DM。
[0007]作为优选，所述的驱动信号产生电路中的第一驱动块的5脚、第二驱动块的5脚分别通过第三电阻、第四电阻与逆变桥中的第一晶体管的栅极、第二晶体管的栅极相连，所述的第一晶体管采用N沟道型绝缘栅双极晶体管，第二晶体管采用P沟道型绝缘栅双极晶体管。
[0008]本实用新型的有益效果:电路结构简单，设计合理，不仅能将直流电逆变成交流电，逆变桥开关器件的驱动信号采用了单极性SPWM波，调制时不需设置死区时间也能有效避免同一桥臂上下直通，使交流侧滤波更容易且输出交流电压波形更好。【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本实用新型；
[0010]图1为本实用新型的电路图；
[0011]图2为本实用新型单极性SPWM信号产生电路的输出信号波形图，图中为正弦调制波，UC为高频载波，UO为接入驱动电路的单极性SPWM波。
【具体实施方式】
[0012]为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本实用新型。
[0013]参照图1-2，本【具体实施方式】采用以下技术方案:一种纯硬件单相半桥电压型逆变器电路，包括正弦波产生电路1、三角波产生电路2、驱动信号产生电路3、逆变桥4、T型交流滤波器5和继电器6，正弦波产生电路1、三角波产生电路2均通过双极性SPWM信号输出端与继电器6相连，正弦波产生电路I还通过压控端与继电器6相连，继电器6通过单极性SPWM信号输出端与驱动信号产生电路3相连，驱动信号产生电路3与逆变桥4相连，逆变桥4接直流电，逆变桥4与T型交流滤波器5相连。
[0014]值得注意的是，所述的驱动信号产生电路3采用第一驱动块31、第二驱动块32，第一驱动块31的14脚、第二驱动块32的14脚分别通过第一电阻R1、第二电阻R2与单极性SPWM信号输出端相连，第一驱动块31的13脚接-12V电源，第二驱动块32的13脚接地端GND，所述的第一驱动块31、第二驱动块32均采用驱动块M57962L。
[0015]值得注意的是，所述的继电器6采用继电器IMW-SS-110DM。
[0016]此外，所述的驱动信号产生电路3中的第一驱动块31的5脚、第二驱动块32的5脚分别通过第三电阻R3、第四电阻R4与逆变桥4中的第一晶体管Tl的栅极、第二晶体管T2的栅极相连，所述的第一晶体管Tl采用N沟道型绝缘栅双极晶体管，第二晶体管T2采用P沟道型绝缘栅双极晶体管。
[0017]本【具体实施方式】将三角波产生电路2产生的高频等腰三角波(载波)与正弦波产生电路I产生的低频(常为50Hz)正弦波进行调制而得到双极性SPWM波，利用继电器6在正弦调制波改变极性的时刻按要求分时接通不同电路支路和二极管的单向导电性，双极性SPWM波可经相应电路转变成单极性的SPWM信号，因该信号还不足以驱动逆变桥4的开关器件，该单极性的SPWM信号须“兵分两路”并经限流电阻接入驱动电路，以免烧坏驱动块，但第一驱动块31脚须接负电源，电压大小应与接入的单极性SPWM信号的幅值相等或稍小，第二驱动块32的13脚须接产生SPWM信号的电路参考地端GND，这样驱动信号产生电路3输出的两路驱动信号将使逆变桥4的两个同一桥臂开关管在正弦调制信号的任何半周内只有一个开关管可靠导通而另一开关管可靠截止，因此也不用再设置死区时间和因同一桥臂上下直通而采取过流保护，因为唯一可能出现同一桥臂直通现象的只可能在调制信号的过零点处，除非此时的高频载波信号也正好处于过零点时刻，此乃小概率事件，更何况很多IGBT (绝缘栅双极型晶体管)都存在一定的短路允许时间，另外在逆变桥4臂中间(即上下两IGBT中间)与逆变器的直流侧电源“地”之间输出的是具有一定功率的单极性SPWM电压，这将使得交流侧滤波变得更加容易，直接的效果就是滤波器的体积和重量可变得更小，最后，逆变桥4输出的单极性SPWM电压经交流滤波后即得到频率与正弦调制信号相同的正弦交流电，因逆变桥开关器件的驱动信号未设置死区时间而使最终输出的交流电压无交越失真，波形自然更好，且整体电路结构相对简单。
[0018]本【具体实施方式】电路结构简单，设计合理，不仅能将直流电逆变成交流电，逆变桥开关器件的驱动信号采用了单极性SPWM波，调制时不需设置死区时间也能有效避免同一桥臂上下直通，使交流侧滤波更容易且输出交流电压波形更好。
[0019]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种纯硬件单相半桥电压型逆变器电路，其特征在于，包括正弦波产生电路(I)、三角波产生电路(2)、驱动信号产生电路(3)、逆变桥(4)、T型交流滤波器(5)和继电器(6)，正弦波产生电路(I)、三角波产生电路(2)均通过双极性SPWM信号输出端与继电器(6)相连，正弦波产生电路⑴还通过压控端与继电器(6)相连，继电器(6)通过单极性SPWM信号输出端与驱动信号产生电路⑶相连，驱动信号产生电路⑶与逆变桥⑷相连，逆变桥(4)接直流电，逆变桥(4)与T型交流滤波器(5)相连。
2.根据权利要求1所述的一种纯硬件单相半桥电压型逆变器电路，其特征在于，所述的驱动信号产生电路(3)采用第一驱动块(31)、第二驱动块(32)，第一驱动块(31)的14脚、第二驱动块(32)的14脚分别通过第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)与单极性SPWM信号输出端相连，第一驱动块(31)的13脚接-12V电源，第二驱动块(32)的13脚接地端GND，所述的第一驱动块(31)、第二驱动块(32)均采用驱动块M57962L。
3.根据权利要求1所述的一种纯硬件单相半桥电压型逆变器电路，其特征在于，所述的继电器(6)采用继电器IMW-SS-110DM。
4.根据权利要求1所述的一种纯硬件单相半桥电压型逆变器电路，其特征在于，所述的驱动信号产生电路(3)中的第一驱动块(31)的5脚、第二驱动块(32)的5脚分别通过第三电阻(R3)、第四电阻(R4)与逆变桥(4)中的第一晶体管(Tl)的栅极、第二晶体管(Τ2)的栅极相连，所述的第一晶体管(Tl)采用N沟道型绝缘栅双极晶体管，第二晶体管(Τ2)采用P沟道型绝缘栅双极晶体管。
【文档编号】H02M7/5395GK203761295SQ201420187265
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】汤定德 申请人:江西科技学院