[实用新型]脉宽调制稳压交流应急电源

说明书

本实用新型涉及一种利用脉宽调制技术设计的交流逆变稳压应急电源，它适用于在停电时需继续工作的计算机、仪器、仪表、卫星地面接收站、电视转播站等的不间断供电，也适用于太阳能、风力发电地区夜间供电以及停电时作家用电器的稳压电源。

已有的逆变电源普遍存在下述缺陷：

1.转换效率低：电路设计不合理，例如过流或短路保护电路取样电阻设在大信号区、功率管的饱和压降大或参数不配对和变压器导线过细以及铁心材质选择不当，致使空载电流为1－4A，平均转换效率低于65％；功率管的管耗大、发热严重，导致经常烧坏大功率管；

2.可靠性差：表现在烧坏大功率管、变压器和整流管等。其主要原因如下：

（1）自激式逆变器功率管的推动信号由变压器反馈线圈获得，瞬间有较高的反向电压，许多管子正是由于V_eb电压而击穿基极，而且由激式频率变化范围达数十赫，带电抗负荷时，容易使功率管产生过大的集电极电流而烧管；

（2）他激式逆变器的主要问题是推动功率难以调好；推动功率过小，管子导通损耗大，散热严重；推动功率过大，则容易“共态导通”。这两种原因都容易使管子过流损坏；

3.难以承受彩电启动时的大涌流；

4.无温度补偿及过热保护。晶体管对温度十分敏感，温度上升，I_ceo上升，引起温度进一步升高等，于是形成了恶性循环，最终会因工作温度超过管子的结温而烧坏；

5.电压变化大，空载时高达300V，对收录机、录像机等电器形成严重威胁；

6.充电时无限流装置，往往由于市电过高而烧坏整流管和变压器等。

本实用新型的任务是根据已有逆变电源普遍存在的不足之处设计一种脉宽调制稳压交流应急电源，以达到转换效率高、工作可靠、功能全、保护完善、安装调试简单和对功率管要求低的目的。

本电源采用下述设计方案实现。

一种脉宽调制稳压型交流应急电源，它主要由脉冲形成电路形成的方波信号，经缓冲整形电路、保护电路、激励电路，推动变换器，然后由输出电路与负荷联接；电流和电压检测电路、稳压电路、启动电路和温度检测电路分别与保护电路联接；低压直流电源分别与稳压电路和变换器相联接；缓冲整形电路与保护电路之间联结有脉宽调制电路，稳压电路和电流电压检测电路均分别与脉宽调制电路相联接。

另外，调压开关通过转换开关与市电输入电路相联接，同时调压开关直接与变换器相联构成调压器，市电输入电路通过转换开关和电容器与变换器联接构成整流器。

以上参见附图1。

附图1为本电源原理框图；

附图2为本电源控制板电路图；

附图3为本电源电路图。

以下结合附图描述实施例。

如附图2所示，本电源的脉宽调制控制电路使用通用集成电路LM324、74LS74和74LS08各1只，小功率管3只，开关二极管3只，稳压管3只，电阻16只，微调电位器4只，电容器7只组成。具体元件型号参数见图2。

该控制电路由LM324中的两个运放I_cla、I_c1b、R₆～R₈、C₃和W₁构成100HZ的三角波发生器，其输出为比较器I_c1c正输入端的第一比较信号，由电源与R₄、W₂和R₅分压后从负荷检测信号的合成值形成I_c1c负输入端的第二个比较电平；I_c1c14脚输出的脉冲信号加到射随器BG₁的基极，其射极输出的脉冲信号分别加到分频器I_c2的11脚输出的50HZ方波信号，在I_c3a、I_c3b的Z和4输入端上调制，在I_c3a、I_c3b的3和6输出端上得到脉宽调制信号，此信号通过由I_c3c和I_c3d组成的隔离保护电路，在其8和9脚的输出去激励推动管BG₂、BG₃，BG₂和BG₃以集电极开路的方式去推动变换器。