一种逆变器的制作方法

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体而言，涉及一种逆变器。

背景技术：

逆变器是一种将直流电转换成交流电的装置，是由控制电路、驱动电路和逆变电路组成的，其中，控制电路产生脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号，通过驱动电路控制逆变电路将接直流电转换成交流电，控制电路中包括微控制器(Microcontroller Unit，MCU)、输入/输出控制电路等。

现有技术中的逆变器，大都是将控制电路安装在一块电路板上，将驱动电路和逆变电路安装在另外一块电路板上，当进行不同微控制器与整个逆变器的验证及编程，以及不同微控制器之间的比对工作时，需要频繁更换逆变器中的微控制器，但是，现有技术中，由于整个控制电路安装在一块电路板上，因此，在更换微控制器时，还得制作整个控制电路所在的电路板，更换微控制器比较麻烦，且很耗时。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种逆变器，以解决相关技术中的逆变器，在更换微控制器时比较麻烦，且很耗时的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种逆变器，其中，所述逆变器包括：微控制器、驱动电路、逆变电路和控制电路；

所述控制电路设置在第一电路板；

所述微控制器设置在第二电路板；

所述驱动电路和所述逆变电路设置在第三电路板，且所述驱动电路和所述逆变电路通过所述第三电路板上的导线连接；

所述第二电路板分别与所述第一电路板和所述第三电路板电连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其中，所述第二电路板分别与所述第一电路板和所述第三电路板通过排线或金手指连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其中，所述第一电路板、所述第二电路板及所述第三电路板均设置有用于连接的接口。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实现方式，其中，所述逆变电路包括输入端口、输出端口、吸收电容及功率管并联阵列；

所述功率管并联阵列分别与所述吸收电容及所述输出端口连接，所述吸收电容与所述输入端口连接；

所述功率管并联阵列包括多个功率管组，且每个所述功率管组包括多个并联的功率管；

所述输入端口的数目、所述吸收电容的数目与所述功率管组的数目相等，且一一对应。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第四种可能的实现方式，其中，所述功率管并联阵列为绝缘栅双极型晶体管并联阵列或金属-氧化物半导体场效应晶体管并联阵列。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第五种可能的实现方式，其中，所述功率管并联阵列还包括多个稳压二极管和多个下拉电阻；

所述稳压二极管和所述下拉电阻的数目与所述功率管的数目相等，且所述稳压二极管、所述下拉电阻与所述功率管一一对应。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第六种可能的实现方式，其中，所述逆变器还包括用于给所述第一电路板、所述第二电路板和所述第三电路板散热的散热器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第七种可能的实现方式，其中，所述第二电路板和所述第三电路板上还设置有保护电路。

结合第一方面的第七种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第八种可能的实现方式，其中，所述保护电路包括复杂可编程逻辑器件。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第九种可能的实现方式，其中，所述第一电路板、所述第二电路板及所述第三电路板均为铝基板电路板。

本实用新型实施例提供的逆变器，将微控制器单独设置在一块电路板上，形成一个微控制器模块，当更换微控制器时，只需要替换微控制器模块即可，不需要连带着控制电路一起更换，避免了制作包括整个控制电路在内的电路板，更换起来比较方便，且节省时间。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种逆变器的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种逆变器中的逆变电路的结构示意图。

图1附图标记说明：

110，微控制器；120，驱动电路；130，逆变电路；140，控制电路；150，第一电路板；150，第二电路板；170，第三电路板。

图2附图标记说明：

131，输入端口；132，输出端口；133，吸收电容；134，功率管组。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

考虑到相关技术中的逆变器，大都是将控制电路安装在一块电路板上，将驱动电路和逆变电路安装在另外一块电路板上，控制电路包括微控制器及输入/输出控制电路等，当进行不同微控制器和整个逆变器的验证及编程，以及不同微控制器之间的比对工作时，需要频繁更换逆变器中的微控制器，但是，现有技术中整个控制电路设置的一块电路板上，因此，在更换微控制器时，还得制作整个控制电路所在的电路板，更换微控制器比较麻烦，且很耗时。基于此，本实用新型实施例提供了一种逆变器，下面通过实施例进行描述。

实施例

本实用新型实施例提供了一种逆变器，将微控制器单独设置在一块电路板上，形成一个微控制器模块，当更换微控制器时，只需要替换微控制器模块即可，不需要连带着控制电路一起更换，避免了制作包括整个控制电路在内的电路板，更换起来比较方便，且节省时间。

如图1所示，本实用新型实施例提供的逆变器，包括微控制器110、驱动电路120、逆变电路130和控制电路140；

控制电路140设置在第一电路板150；

微控制器110设置在第二电路板160；

驱动电路120和逆变电路130设置在第三电路板170，且驱动电路120和逆变电路130通过第三电路板170上的导线连接；

第二电路板160分别与第一电路板150和第三电路板170电连接。

上述控制电路140包括模数转换(Analog-to-Digital Converter，ADC)电路、控制信号输出电路、信号输入电路，用于接收外部信号，该信号包括参考信号，该参考信号指的是想要输出的目标交流信号，并将该参考信号传输给微控制器110；上述控制电路140还接收电源传输的直流电，并传输该直流电给微控制器110，微控制器110根据接收到的参考信号和直流电信号生成控制信号，并传输该控制信号给驱动电路120，驱动电路120对该控制信号进行放大处理，得到驱动控制信号，并传输该驱动控制信号给逆变电路140，逆变电路130上的功率管根据驱动控制信号执行开关操作，从而将逆变电路130接收到的直流电转换成交流电，并由逆变电路输出该交流电。

上述逆变电路130输出的交流电可以传输给电机，以驱动电机工作，当然还可以传输给其它设备。

上述微控制器110生成的控制信号为PWM控制信号。

其中，上述第二电路板160分别与第一电路板150和第三电路板170通过排线或金手指连接。

为了实现第二电路板160与第一电路板150及第三电路板170的连接，本实用新型实施例中，第一电路板150、第二电路板160及第三电路板170上均设置有用于连接的接口。

由于第二电路板160分别与第一电路板150和第三电路板170连接，因此在第二电路板160的两侧均设置有接口，第二电路板160一侧的接口通过排线或者金手指与第一电路板150上的接口连接，第二电路板160的另一侧的接口通过排线或者金手指与第三电路板170上的接口连接。

在本实用新型实施例中，当逆变器在进行工作时，控制电路140将接收到的参考信号和直流电传输给第一电路板150上的接口，由第一电路板150上的接口通过排线或者金手指传输给第二电路板160与第一电路板150连接一侧的接口，该接口将接收到的参考信号和直流电传输给微控制器110，由微控制器根据参考信号和直流电生成控制信号，并传输该控制信号给第二电路板160另一侧的接口，即与第三电路板170连接的一侧的接口，由该接口通过排线或者金手指传输给第三电路板170上的接口，第三电路板170上的接口将该控制信号传输给驱动电路120，由驱动电路120对该控制信号进行放大，得到驱动控制信号，并传输该驱动控制信号给逆变电路130，逆变电路130上的功率管根据接收到的驱动控制信号执行开关操作，从而将接收到的直流电转换成交流电，并输出该交流电。

其中，作为一个实施例，如图2所示，上述逆变电路130包括输入端口131、输出端口132、吸收电容133及功率管并联阵列；

功率管并联阵列分别于吸收电容133和输出端口132连接，吸收电容133与输入端口131连接；

功率管并联阵列包括多个功率管组134，且每个功率管组134包括多个并联的功率管。

其中，上述功率管并联阵列为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)并联阵列或金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)并联阵列。

上述功率管并联阵列还可以是IGBT模块或者MOSFET模块，这些模块是厂家封装好的大功率模块。

上述每个功率管组中包括的功率管的数目、功率管并联阵列中功率管的组数可以根据实际应用进行设置，本实用新型实施例并不限定上述每个功率管组中包括的功率管的数目、功率管并联阵列中功率管的组数。

在本实用新型实施例中，上述输入端口131与电源及与其对应的吸收电容134连接，接收电源传输的直流电，并传输该直流电给与其对应的吸收电容134，由吸收电容134吸收掉该直流电中的尖峰电压，并传输吸收掉尖峰电压后的直流电给与其对应的功率管组134，由功率管组134将该直流电转换成交流电。上述功率管并联阵列还与驱动电路120连接，接收驱动电路120传输的驱动控制信号，逆变电路130上的功率管根据接收到的驱动控制信号执行开关操作，以使所述逆变电路130将接收到的直流电转换成交流电，并将该交流电传输给输出端口132，由输出端口132输出该交流电。

上述功率管组指的是一组并联的功率管，上述输入端口131与吸收电容133连接，吸收电容133与的功率管组134连接。

上述将多个功率管并联成一个功率管模块，比其单独购买一个较大的功率管模块，节省很多成本，并且布局紧凑，具有一定的保护功能。

其中，为了避免逆变电路130中功率管的误导通，上述功率管并联阵列还包括多个稳压二极管和多个下拉电阻；

稳压二极管和下拉电阻的数目与功率管的数目相等，且稳压二极管、下拉电阻与功率管一一对应。

上述逆变电路130中每个功率管均与一个稳压二极管和下拉电阻连接。

下面将以上述功率管为MOSFET为例，详细介绍上述稳压二极管和下拉电阻与功率管的连接关系。

当上述功率管为MOSFET时，稳压二极管的阳极与MOSFET的源极连接，稳压二极管的阴极与MOSFET的漏极连接；

下拉电阻的一端与MOSFET的栅极连接，下拉电阻的另一端接地。

在本实用新型实施例中，每个MOSFET均连接有稳压二极管和下拉电阻，以防止MOSFET误导通。

由于，一些具有较大功率的功率管通常安装在大型散热装置上，而大型散热装置发热量很大，因此为了提高逆变器的散热能力，本实用新型实施例中，当上述逆变电路130由分立的IGBT或者MOSFET构成时，第三电路板170为铝基板电路板。

除此之外，为了提高逆变器的散热能力，本实用新型实施例提供的逆变器还包括用于给第三电路板170散热的散热器。

上述散热器设置在第三电路板170的底部，即将第三电路板170安装在在散热器上。

其中，当逆变器在工作的过程中，当逆变电路130出现故障时，需要微控制器110停止发送控制信号，以避免逆变电路130中桥臂直通短路而损坏逆变电路130，因此，上述第二电路板160和第三电路板170上还设置有保护电路。

上述第二电路板160和第三电路板170上均设置有保护电路，上述保护电路和微控制器110和驱动电路120连接，接收微控制器110传输的控制信号，并传输该控制信号给驱动电路120。

其中，上述保护电路包括复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)。

在本实用新型实施例中，保护电路中的CPLD会对逆变电路130进行故障检测，当检测到逆变电路130故障时，CPLD对接收到的控制信号进行封锁，即该控制信号被禁止发出，同时，CPLD还会发送低电平信号给微控制器110，当微控制器110接收到CPLD发送的低电平信号后，停止工作。

本实用新型实施例提供的逆变器，将微控制器单独设置在一块电路板上，形成一个微控制器模块，当更换微控制器时，只需要替换微控制器模块即可，不需要连带着控制电路一起更换，避免了制作包括整个控制电路在内的电路板，更换起来比较方便，且节省时间。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。