[实用新型]一种单相正弦波逆变电源

说明书

技术领域

本实用新型属于逆变电源领域，尤其涉及一种单相正弦波逆变电源。

背景技术

随着现代电子电力技术的迅猛发展，单相逆变电源的应用越来越广泛。作为一种能将直流电转化为正弦交流电输出的电源系统，对于船舶、车载、战机、导弹、飞船等各种需求供电的大型设备的正常工作必不可少。然而，普通的单相逆变电源具有功耗大、不稳定、笨重和控制不灵活的缺点。因此，急需一种功耗低、精度高和稳定性好的单相正弦波逆变电源。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题在于提供一种单相正弦波逆变电源，具有过压、欠压、短路、过流和自恢复功能，使整个电源系统功耗低、精度高、稳定可靠。

本实用新型的技术方案是：一种单相正弦波逆变电源，包括：辅助电源模块和相互级联的控制模块、FPGA模块与升压逆变模块；所述的辅助电源模块提供不同供电电压分别为控制模块和FPGA模块供电。

作为优选，所述的升压逆变模块包括依次级联的Boost升压电路和DC—AC全桥逆变电路。

作为优选，所述的Boost升压电路包括依次相连的电容C1、电感L1、控制电路中能量流动方向的开关管Q、二极管D和电容C2。

作为优选，所述的DC—AC全桥逆变电路包括四个由FPGA模块控制的MOSFET开关管Q1、Q2、Q3、Q4，经过电感L2和电容C4组成的LC滤波器串联接负载输出即可得到交流输出电压。

作为优选，所述的FPGA模块包括FPGA芯片、与FPGA芯片输入端相连的电压电流采样电路、电压电流互感器电路、与FPGA芯片输出端相连的SPWM驱动电路。

作为优选，所述的FPGA芯片的型号为CycloneII。

作为优选，所述的电压电流互感器电路包括并联的电压互感器、电流互感器，以及分别与电压互感器和电流互感器级联的放大器和滤波器。

作为优选，所述的控制模块包括控制芯片、分别与控制芯片输入端连接的第一AD采样电路和第二AD采样电路、与控制芯片输出端相连的LCD显示电路；同时，控制芯片与FPGA芯片通过数据接口的连接进行数据的双向传输。

本实用新型的技术效果是：一种单相正弦波逆变电源，使用灵活方便，结构简单，FPGA模块和控制模块共同作用，能够快速及时的使输出电压稳定，并改善输出电压的波形质量，具有完善的过压、欠压、过流、短路，整个电源系统功耗低、效率高、精度高且稳定可靠。

附图说明

图1：为本实用新型的示意图；

图2：为本实用新型的升压逆变电路图；

图3：为本实用新型的原理电路图；

图4：为本实用新型的电压电流互感器电路图；

图中：1—控制模块，2—FPGA模块，3—升压逆变模块，4—辅助电源模块，5—Boost升压电路，6—DC—AC全桥逆变电路。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。

如图1所示，一种单相正弦波逆变电源，包括控制模块1、FPGA模块2、升压逆变模块3和辅助电源模块4。FPGA模块2分别与升压逆变模块3和控制模块1级联；控制模块1分别与FPGA模块2和升压逆变模块3级联；辅助电源模块4提供不同供电电压分别为控制模块1和FPGA模块2供电。

如图2所示，升压逆变模块3包括Boost升压电路5和DC—AC全桥逆变电路6。所述的Boost升压电路包括依次相连的电容C1、电感L1、控制电路中能量流动方向的开关管Q、二极管D和电容C2。

DC—AC全桥逆变电路6包括四个由FPGA模块2控制的MOSFET开关管Q1、Q2、Q3、Q4，经过电感L2和电容C4组成的LC滤波器串联接负载输出即可得到交流输出电压。

如图3所示，FPGA模块2包括FPGA芯片、与FPGA芯片输入端依次相连的电压电流采样电路、电压电流互感器电路、与FPGA芯片输出端相连的SPWM驱动电路。FPGA芯片22输出载波频率为50Hz的SPWM信号经过SPWM驱动电路后驱动DC—AC全桥逆变电路6，信号经过滤波电路后，从而将直流电逆变成工频交流电。在本实施例中， FPGA芯片为CycloneII。