一种高效率直流交流转换电源的制作方法

1.本实用新型涉及汽车充电技术领域，特别是涉及一种高效率直流交流转换电源。


背景技术：

2.在大多数汽车、商用设备内部，都会使用各种各样的电器或电子产品，通常电器都需要市电交流电压供电，而汽车内部通常只有直流12v或其它低电压，这时候就需要一个设备把12v转换成电器所需的市电交流电压，这些汽车上的电器才能工作，有些高质量的马达设备还对转换器有严格的输出要求。
3.一般的交流直流转换电源技术只是把直流转换成交流，有的输出是方波，有的输出是修正波，对于输出的交流的各项参数、以及输出波形并没有很好的要求，纯硬件的做法，可以控制和改变的可能性不高，功耗大，效率低，没有智能化控制及显示，功能非常的单一。
4.因此，有必要提出一种新的高效率直流交流转换电源来解决上述问题。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，提出了本实用新型实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种高效率直流交流转换电源。
6.为了解决上述问题，本实用新型实施例公开了一种高效率直流交流转换电源，包括：
7.第一pcba板，所述第一pcba板包括依次连接的输入模块、升压电路模块、高压整流滤波电路模块、高压采样电路模块、逆变全桥电路模块和输出模块；
8.第二pcba板，所述第二pcba板包括spwm控制电路模块、mcu控制电路模块和升压环路电路模块，所述mcu控制电路模块的第一信号输出端到所述spwm控制电路模块的信号输入端，所述mcu控制电路模块的第二信号输出端到所述升压环路电路模块的第一信号输入端，所述高压采样电路模块的信号输出端到所述升压环路电路模块的第二信号输入端。
9.优选的，所述第一pcba板还包括pwm驱动模块，所述pwm驱动模块的驱动信号输出端到所述升压电路模块的信号输入端。
10.优选的，所述第二pcba板还包括mcu采样电路模块，所述mcu采样电路模块的信号输出端到所述mcu控制电路模块的第一信号输入端。
11.优选的，所述第一pcba板还包括辅助供电系统模块和非隔离驱动模块，所述升压电路模块的信号输出端到所述辅助供电系统模块的信号输入端，所述辅助供电系统模块的第一信号输出端到所述非隔离驱动模块的信号输入端，所述辅助供电系统模块的第二信号输出端到所述mcu采样电路模块的第一信号输入端，所述非隔离驱动模块的信号输出端到所述逆变全桥电路模块的信号输入端。
12.优选的，所述第一pcba板还包括隔离电路模块，所述升压环路电路模块的信号输出端到所述隔离电路模块的第一信号输入端，所述隔离电路模块的第一信号输出端到所述
pwm驱动模块的信号输入端。
13.优选的，所述第一pcba板还包括输出采样电路模块，所述逆变全桥电路模块的输出端到所述输出采样电路模块的信号输入端，所述输出采样电路模块的信号输出端到所述mcu采样电路模块的第二信号输入端。
14.优选的，所述转换电源还包括第三pcba板，所述第三pcba板包括lcd控制电路模块、开关机电路模块、稳压电路模块、电池电压采样路模块和lcd驱动及显示电路模块，所述lcd控制电路模块的第一信号输出端到所述开关机电路模块的信号输入端，所述稳压电路模块的信号输出端分别到所述lcd驱动及显示电路模块和lcd控制电路模块的第一信号输入端，所述lcd控制电路模块的第二信号输出端到所述lcd驱动及显示电路模块的第二信号输入端，所述电池电压采样路模块的信号输出端到lcd控制电路模块的第二信号输入端。
15.优选的，所述lcd控制电路模块第三信号输出端到所述隔离电路模块的第二信号输入端，所述隔离电路模块的第二信号输出端到所述mcu控制电路模块的第二信号输入端，所述mcu控制电路模块的第三信号输出端到所述隔离电路模块的第三信号输入端，所述隔离电路模块的第三信号输出端到所述lcd控制电路模块第三信号输入端。
16.优选的，所述第一pcba板还包括风扇驱动和故障检测电路模块，所述lcd控制电路模块第四信号输出端到所述风扇驱动和故障检测电路模块的信号输入端，所述风扇驱动和故障检测电路模块的信号输出端到所述lcd控制电路模块第四信号输入端。
17.优选的，所述转换电源还包括第四pcba板，所述第四pcba板包括mcu核心电路模块、led显示及报警电路模块、lcd液晶显示电路模块、供电系统和双电源切换电路模块，所述mcu核心电路模块的第一信号输出端到所述led显示及报警电路模块的信号输入端，所述mcu核心电路模块的第二信号输出端到所述lcd液晶显示电路模块的第一信号输入端，所述供电系统的信号输出端分别到所述mcu核心电路模块的第一信号输入端和所述lcd液晶显示电路模块的第二信号输入端，所述双电源切换电路模块的信号输出端到所述供电系统的信号输入端。
18.本实用新型实施例包括以下优点：高效率的推挽拓扑升压电路技术，纯数字化的mcu技术，可以很容易的控制和改变一些想改变的参数，输出的交流的各项参数非常精准优秀，带一些精密的马达负载运转非常可靠，不用担心马达转速不均匀，功耗低，高效率，智能化的控制，简洁清晰的lcd显示，以及远程遥控控制。
附图说明
19.图1是本实用新型的第一pcba板的原理图；
20.图2是本实用新型的第二pcba板的原理图；
21.图3是本实用新型的第三pcba板的原理图；
22.图4是本实用新型的第四pcba板的原理图。
具体实施方式
23.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
24.本实用新型实施例的核心构思之一在于，高效率的推挽拓扑升压电路技术，纯数
字化的mcu技术，可以很容易的控制和改变一些想改变的参数，输出的交流的各项参数非常精准优秀，智能化控制直流交流电流转换。
25.参照图1，示出了本实用新型的一种高效率直流交流转换电源，包括：
26.第一pcba板，所述第一pcba板包括依次连接的输入模块、升压电路模块10、高压整流滤波电路模块11、高压采样电路模块12、逆变全桥电路模块13和输出模块；
27.第二pcba板，所述第二pcba板包括spwm控制电路模块20、mcu控制电路模块22和升压环路电路模块23，所述mcu控制电路模块22的第一信号输出端到所述spwm控制电路模块20的信号输入端，所述mcu控制电路模块22的第二信号输出端到所述升压环路电路模块23的信号输入端。
28.可理解的，输入模块输入12v的直流电，升压电路模块10的功率mos管q3
‑
q10、q22
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q37轮流推挽驱动变压器t1
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t4的初级线圈，经磁芯耦合到次级，由于t1
‑
t4是升压变压器，次级绕组圈数多，所以次级绕组上产生的电压高，再将t1
‑
t4的次级串联起来，就产生了400v高频交流电压，高压整流滤波电路模块11将400v高频的交流电转换成400v直流电，给逆变全桥供应电力，高压采样电路模块12采样高压400v输出，一路采样送给电压环，用于控制400v电压，一路采样送给mcu，用于计算功率用，逆变全桥电路模块13将前面输出的高压400v直流电经过q7
‑
10轮流导通，输出有正负半周的高频交流电，再经过l2
‑
3、c29组成的π型滤波，输出市电频率的交流电压给输出模块。
29.由mcu控制电路模块22产生两路spwm信号送给spwm控制电路模块20，经过u5反相及u1与门控制产生四路spwm，去驱动逆变全桥电路模块13的igbt，其中，u1外围的电阻和电容实现pwm的死区控制；其中，mcu控制电路模块22主要用于产生主板需要的spwm信号，读取电、电流信号计算功率、过功率保护、igbt过温保护等工作，高压采样电路模块12采样的电压信号一路送u4
‑
c，u4
‑
c的9脚又受mcu控制，在空载使u4
‑
c保持闭环，使空载有非常小的功耗，重载开环，可以保持升压部分高效率输出。u4
‑
d为过压保护的环路，用于过压保护。
30.高压采样电路模块12送来的电流信号经过r11、r4
‑
b放大后，再经r21、r12分压送给mcu，mcu计算功率需要。
31.在本实施例中，所述第一pcba板还包括pwm驱动模块18，所述pwm驱动模块18的驱动信号输出端到所述升压电路模块10的信号输入端。
32.可理解的，pwm驱动模块18的u3输出两路pwm信号经过n1、n3、p1
‑
2、u3推动，输出两路pwm信号，去驱动升压电路模块10中升压部分的mos管。
33.在本实施例中，所述第二pcba板还包括mcu采样电路模块21，所述mcu采样电路模块21的信号输出端到所述mcu控制电路模块22的第一信号输入端。
34.可理解的，高压采样电路模块12采样的输出电压再经过r13
‑
14分压送给mcu控制电路模块22，实现输出稳压。
35.在本实施例中，所述第一pcba板还包括辅助供电系统模块14和非隔离驱动模块16，所述升压电路模块10的信号输出端到所述辅助供电系统模块14的信号输入端，所述辅助供电系统模块14的第一信号输出端到所述非隔离驱动模块16的信号输入端，所述辅助供电系统模块14的第二信号输出端到所述mcu采样电路模块21的第一信号输入端，所述非隔离驱动模块16的信号输出端到所述逆变全桥电路模块13的信号输入端。
36.可理解的，由升压电路模块10的主变压器辅助绕组送来的高频低压电压经过d11
整流c10输出直流电压，再经u9稳压输出稳定的12v直充电，给igbt驱动、第二pcba板等供电；由spwm控制电路模块20送来的四路spwm驱动信号，由u7
‑
8驱动推动，输出四路驱动信号hg1、lg1、hg2、lg2，去驱动逆变全桥电路模块13的四个igbt。
37.在本实施例中，所述第一pcba板还包括隔离电路模块15，所述升压环路电路模块23的信号输出端到所述隔离电路模块15的第一信号输入端，所述隔离电路模块15的第一信号输出端到所述pwm驱动模块18的信号输入端。
38.可理解的，u4为稳压光耦，升压环路电路模块23的信号从hvc输送给隔离电路模块15，隔离电路模块15通过u4稳压后通过dvc输送给pwm驱动模块18，实现后面输出400v的稳压。
39.在本实施例中，所述第一pcba板还包括输出采样电路模块17，所述逆变全桥电路模块13的输出端到所述输出采样电路模块17的信号输入端，所述输出采样电路模块17的信号输出端到所述mcu采样电路模块21的第二信号输入端。
40.可理解的，将采样的输出电压信号送给mcu采样电路模块21，mcu再调整输出电压，实现输出电压稳压，其中，q17是mcu用于判断输出短路。
41.在本实施例中，所述转换电源还包括第三pcba板，所述第三pcba板包括lcd控制电路模块34、开关机电路模块30、稳压电路模块31、电池电压采样路模块32和lcd驱动及显示电路模块33，所述lcd控制电路模块34的第一信号输出端到所述开关机电路模块30的信号输入端，所述稳压电路模块31的信号输出端分别到所述lcd驱动及显示电路模块33和lcd控制电路模块34的第一信号输入端，所述lcd控制电路模块34的第二信号输出端到所述lcd驱动及显示电路模块33的第二信号输入端，所述电池电压采样路模块32的信号输出端到lcd控制电路模块34的第二信号输入端。
42.可理解的，当遥控发出开机信号同，lcd控制电路模块34的mcu会输出开关机信号，通过r28控制n2导通与截至，从而控制q2导通与截止，实现遥控开关机，开机后mcu的sda通过r25，使n1
‑
2导通，从而使q2导通，使逆变器保持在开关状态；稳压电路模块31将输入的电池电压转换成5v，给lcd控制电路模块34、lcd驱动及显示电路模块33等电路供电；电池电压采样路模块32用于采样电池电压给lcd控制电路模块34的mcu，q3是驱动bz1响的；lcd驱动及显示电路模块34中u1为lcd驱动ic，驱动lcd1显示相应的内容。
43.在本实施例中，所述lcd控制电路模块34第三信号输出端到所述隔离电路模块15的第二信号输入端，所述隔离电路模块15的第二信号输出端到所述mcu控制电路模块22的第二信号输入端，所述mcu控制电路模块22的第三信号输出端到所述隔离电路模块15的第三信号输入端，所述隔离电路模块15的第三信号输出端到所述lcd控制电路模块34第三信号输入端。
44.可理解的，隔离电路模块15中u5
‑
u6为通讯光耦，负责前后级mcu的通讯。
45.在本实施例中，所述第一pcba板还包括风扇驱动和故障检测电路模块19，所述lcd控制电路模块34第四信号输出端到所述风扇驱动和故障检测电路模块19的信号输入端，所述风扇驱动和故障检测电路模块19的信号输出端到所述lcd控制电路模块34第四信号输入端。
46.可理解的，lcd控制电路模块34的mcu送来的驱动信号经过n2推动，驱动风扇运转，u2将风扇的故障信号送给lcd控制电路模块34的mcu，mcu可以用来判断风扇运转是否正常。
47.在本实施例中，所述转换电源还包括第四pcba板，所述第四pcba板包括mcu核心电路模块40、led显示及报警电路模块41、lcd液晶显示电路模块42、供电系统43和双电源切换电路模块44，所述mcu核心电路模块40的第一信号输出端到所述led显示及报警电路模块41的信号输入端，所述mcu核心电路模块40的第二信号输出端到所述lcd液晶显示电路模块42的第一信号输入端，所述供电系统43的信号输出端分别到所述mcu核心电路模块40的第一信号输入端和所述lcd液晶显示电路模块42的第二信号输入端，所述双电源切换电路模块44的信号输出端到所述供电系统43的信号输入端。
48.可理解的，mcu核心电路模块40中的u1为mcu，按键s1
‑
s3用于接受用户在遥控器端的定义的功能信号，将此信号送给mcu，mcu会执行相应的操作，s4为遥控开关机键，用于远程遥控开关主机，led显示及报警电路模块41中的ld1
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ld4由mcu驱动点亮，显示主机的充电状态，n2、bz1等组成报警电路，由mcu驱动n2导通，n2驱动bz1发出声音，用于在遥控器端报警提醒用户，lcd液晶显示电路模块42中的u2为液晶lcd1的驱动芯片，使显示屏显示遥控器mcu要使显示的内容，供电系统43供电进来后由n3、q1降压，再由u4稳压输出稳定的5v，最后供给u1、u2，双电源切换电路模块44会根据自身需要切换供电，通常当输出连接电池时，由d6这路供电给供电系统43，充电器连接ac并通电时，由q2、d5这路供电给供电系统43。
49.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
50.以上对本实用新型所提供的一种高效率直流交流转换电源，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。