本發(fā)明涉及逆變器領(lǐng)域，特別涉及一種具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器。

背景技術(shù)：

逆變器是一種將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的裝置，目前，使用的一種修正正弦波逆變器，由低壓驅(qū)動(dòng)控制電路、脈沖寬度調(diào)制輸出驅(qū)動(dòng)電路及輸入輸出保護(hù)電路連接構(gòu)成，但是這種結(jié)構(gòu)的修正正弦波逆變器產(chǎn)生的波形在對(duì)精密儀器使用時(shí)，由于沒(méi)有隔離，信號(hào)干擾較大，造成采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，尤其在一些醫(yī)療設(shè)備，軍用設(shè)備上，對(duì)于精密性的要求比較高，即使稍微有點(diǎn)干擾也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。

目前市場(chǎng)上照明節(jié)電器的節(jié)電方法多為可控硅切相方式，或者自耦變壓器方式調(diào)壓。采用可控硅切相方式，其輸出電壓波形不連續(xù)，破壞了正弦波的完整性，會(huì)產(chǎn)生較大的諧波干擾，電壓起落突然而產(chǎn)生沖擊電流，對(duì)于燈具的壽命也會(huì)一定的影響。自耦變壓器方式輸出為正弦波，但是其體積大，重量也比較重，安裝不方便，使用范圍有限。

在集成電路中，尤其是模擬集成電路中，為了檢測(cè)大電流，因?yàn)楣牡鹊囊?，需要?duì)電流進(jìn)行采樣后再進(jìn)行檢測(cè)。而通常電流的采樣只能有一種采樣值。因?yàn)橹荒懿蓸右环N電流，所以它所能檢測(cè)的電流值只有一種，不便于實(shí)現(xiàn)多種電流值的采樣檢測(cè)。

另外，電器設(shè)備的電路板中，為了防止電網(wǎng)電壓的較大波動(dòng)而造成對(duì)電器的損害，通常會(huì)設(shè)置一個(gè)電壓采樣電路，并把電壓采樣電路得到的信號(hào)送到單片機(jī)進(jìn)行處理，當(dāng)檢測(cè)到電網(wǎng)電壓大于某一個(gè)數(shù)值或小于某一數(shù)值時(shí)，單片機(jī)相關(guān)的控制電路便會(huì)控制電器停止工作，以免對(duì)其造成損害。如電磁爐中的電壓采樣電路把對(duì)電網(wǎng)電壓采樣得到的信號(hào)送到單片機(jī)進(jìn)行處理，當(dāng)電磁爐工作時(shí)，單片機(jī)時(shí)刻檢測(cè)電壓采樣信號(hào)的變化，當(dāng)電網(wǎng)電壓大于260伏或者小于160伏時(shí)，單片機(jī)會(huì)輸出相關(guān)保護(hù)指令，使電磁爐停止加熱；單片機(jī)工作時(shí)，也會(huì)根據(jù)電壓信號(hào)的變化，自動(dòng)調(diào)整PWM信號(hào)，使電磁爐做恒定功率處理。

然而，現(xiàn)有的電壓采樣電路中，通常采用電壓分壓式進(jìn)行采樣，對(duì)所需采樣的變量進(jìn)行直接采樣，沒(méi)有將單片機(jī)控制信號(hào)與電壓采樣信號(hào)進(jìn)行有效的隔離，從而影響控制的精度，存在采樣誤差較大的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種能避免信號(hào)干擾、保證儀器采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、能提高使用壽命、能減輕重量、安裝較為方便、使用范圍不受限、能實(shí)現(xiàn)多種電流值的采樣檢測(cè)、能將控制信號(hào)與電壓采樣信號(hào)進(jìn)行有效隔離、提高采樣精度的具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器，包括電源輸入模塊、輸入隔離模塊、PWM調(diào)制模塊、變壓整流濾波模塊、SPWM驅(qū)動(dòng)模塊、LC濾波模塊、正弦波發(fā)生器、MCU、電壓采樣模塊、電流采樣模塊和顯示模塊，所述輸入隔離模塊的輸入端與所述電源輸入模塊的一輸出端連接，所述輸入隔離模塊的輸出端與所述PWM調(diào)制模塊的輸入端連接，所述變壓整流濾波模塊的輸入端與所述PWM調(diào)制模塊的輸出端連接，所述SPWM驅(qū)動(dòng)模塊的一輸入端與所述變壓整流濾波模塊的輸出端連接，所述LC濾波模塊的輸入端與所述SPWM驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端連接，所述正弦波發(fā)生器的輸入端與所述LC濾波模塊的輸出端連接，所述電壓采樣模塊的輸入端與所述電源輸入模塊的另一輸出端連接，所述MCU的一輸入端與所述電壓采樣模塊的輸出端連接，所述電流采樣模塊的輸入端與所述PWM調(diào)制模塊的另一輸出端連接，所述電流采樣模塊的輸出端與所述MCU的另一輸入端連接，所述MCU的輸出端與所述顯示模塊的輸入端連接；

所述正弦波發(fā)生器包括第一逆阻型IGBT、第二逆阻型IGBT、第三續(xù)流管、第四續(xù)流管、第十六電阻、第一電感、第六濾波電容和負(fù)載，所述第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT并聯(lián)、用于通過(guò)高頻切換實(shí)現(xiàn)斬波功能，所述第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT并聯(lián)的一節(jié)點(diǎn)與交流電的火線連接，所述第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT并聯(lián)的另一節(jié)點(diǎn)與所述第十六電阻的一端連接，所述第三續(xù)流管和第四續(xù)流管并聯(lián)，所述第三續(xù)流管和第四續(xù)流管并聯(lián)的一節(jié)點(diǎn)與所述第十六電阻的一端連接，所述第三續(xù)流管和第四續(xù)流管并聯(lián)的另一節(jié)點(diǎn)與交流電的零線連接，所述第十六電阻的另一端與所述第一電感的一端連接，所述第一電感的另一端分別與所述第六濾波電容的一端和負(fù)載連接，所述第六濾波電容的另一端與所述交流電的零線連接；

所述電流采樣模塊包括第一分流MOS管、第二采樣MOS管、第三采樣MOS管、第四采樣MOS管、采樣電阻、第一控制電阻和第二控制電阻，所述第一分流MOS管的柵極和第二采樣MOS管的柵極均連接輸入電源，所述第一分流MOS管的漏極、第二采樣MOS管的漏極、第三采樣MOS管的漏極和第四采樣MOS管的漏極均連接電流輸入管腳，所述第一分流MOS管的源極接地，所述第二采樣MOS管的源極、第三采樣MOS管的源極和第四采樣MOS管的源極均與所述采樣電阻的一端連接，所述采樣電阻的一端還連接采樣電壓輸出端，所述采樣電阻的另一端接地，所述第三采樣MOS管的柵極通過(guò)所述第一控制電阻連接第一外部信號(hào)輸入管腳，所述第四采樣MOS管的柵極通過(guò)所述第二控制電阻連接第二外部信號(hào)輸入管腳；

所述電壓采樣模塊包括依次連接的整流電路、電壓比較電路、光電耦合器、電壓轉(zhuǎn)換電路和平滑濾波電路；所述電壓比較電路包括電壓比較器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第一電容、第二電容和第一穩(wěn)壓管，所述電壓比較器的同相輸入端通過(guò)所述第五電阻分別與所述第一電阻的一端和第二電阻的一端連接，所述第一電阻的另一端與所述整流電路的正極輸出端連接，所述電壓比較器的反相輸入端通過(guò)所述第六電阻分別與所述第三電阻的一端、第四電阻的一端和第一電容的一端連接，所述第三電阻的另一端連接第一電壓源，所述第二電阻的另一端、第四電阻的另一端和第一電容的另一端均與所述整流電路的負(fù)極輸出端連接，所述電壓比較器的一個(gè)引腳分別與所述第一電壓源和第二電容的一端連接，所述第二電容的另一端與所述整流電路的負(fù)極輸出端連接，所述電壓比較器的輸出端分別與所述第一穩(wěn)壓管的陰極和光電耦合器中發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接，所述第一穩(wěn)壓管的陽(yáng)極與所述整流電路的負(fù)極輸出端連接，所述光電耦合器中光敏三極管的集電極與所述電壓轉(zhuǎn)換電路連接。

在本發(fā)明所述的具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器中，所述電壓采樣模塊還包括第八電阻，所述電壓比較器的輸出端還與所述第八電阻的一端連接，所述第八電阻的另一端與所述第一電壓源連接。

在本發(fā)明所述的具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器中，所述電壓轉(zhuǎn)換電路包括三極管、第九電阻和第十電阻，所述三極管的基極與所述光電耦合器中光敏三極管的集電極連接，所述三極管的基極還通過(guò)所述第九電阻連接第二電壓源，所述三極管的集電極通過(guò)所述第十電阻連接所述第二電壓源，所述三極管的發(fā)射極接地。

在本發(fā)明所述的具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器中，所述平滑濾波電路包括第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第三電容和第四電容；所述第十一電阻的一端與所述三極管的集電極連接，所述第十一電阻的另一端分別與所述第十二電阻的一端和第三電容的一端連接，所述第十二電阻的另一端、第十三電阻的一端和第四電容的一端均連接電壓輸出端，所述第三電容的另一端、第十三電阻的另一端和第四電容的另一端均接地。

在本發(fā)明所述的具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器中，所述電壓采樣模塊還包括第二穩(wěn)壓管，所述第二穩(wěn)壓管的陰極連接所述電壓輸出端，所述第二穩(wěn)壓管的陽(yáng)極接地。

在本發(fā)明所述的具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器中，還包括輸出電壓檢測(cè)模塊，所述輸出電壓檢測(cè)模塊的一輸入端與所述SPWM驅(qū)動(dòng)模塊的另一輸出端連接，所述輸出電壓檢測(cè)模塊的另一輸入端與所述正弦波發(fā)生器的輸出端連接。

在本發(fā)明所述的具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器中，所述整流電路包括第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管，所述第一二極管的陽(yáng)極和第四二極管的陰極均與交流電的火線連接，所述第二二極管的陽(yáng)極和第三二極管的陰極均與交流電的零線連接，所述第一二極管的陰極和第二二極管的陰極連接后作為所述整流電路的正極輸出端，所述第三二極管的陽(yáng)極和第四二極管的陽(yáng)極連接后作為所述整流電路的負(fù)極輸出端。

實(shí)施本發(fā)明的具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器，具有以下有益效果：由于采用電源輸入模塊、輸入隔離模塊、PWM調(diào)制模塊、變壓整流濾波模塊、SPWM驅(qū)動(dòng)模塊、LC濾波模塊、正弦波發(fā)生器、MCU和電壓采樣模塊，正弦波發(fā)生器包括第一逆阻型IGBT、第二逆阻型IGBT、第三續(xù)流管、第四續(xù)流管、第十六電阻、第一電感、第六濾波電容和負(fù)載，第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT并聯(lián)、用于通過(guò)高頻切換實(shí)現(xiàn)斬波功能，電壓采樣模塊包括依次連接的整流電路、電壓比較電路、光電耦合器、電壓轉(zhuǎn)換電路和平滑濾波電路，采用電流采樣模塊可以實(shí)現(xiàn)多種電流值的采樣檢測(cè)，電壓比較電路包括電壓比較器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第一電容、第二電容和第一穩(wěn)壓管，第一穩(wěn)壓管用于對(duì)電壓比較器輸出端輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓，輸入隔離模塊可以對(duì)電源輸入進(jìn)行有效隔離，SPWM就是在PWM的基礎(chǔ)上改變了調(diào)制脈沖方式，脈沖寬度時(shí)間占空比按正弦規(guī)率排列，這樣輸出波形經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臑V波可以做到正弦波輸出，LC濾波模塊用來(lái)給諧波補(bǔ)償，采用光電耦合器可以將MCU控制信號(hào)與電壓采樣信號(hào)進(jìn)行有效的隔離，所以其能避免信號(hào)干擾、保證儀器采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、能提高使用壽命、能減輕重量、安裝較為方便、使用范圍不受限、能實(shí)現(xiàn)多種電流值的采樣檢測(cè)、能將控制信號(hào)與電壓采樣信號(hào)進(jìn)行有效隔離、提高采樣精度。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為所述實(shí)施例中正弦波發(fā)生器的電路原理圖；

圖3為所述實(shí)施例中電流采樣模塊的電路原理圖；

圖4為所述實(shí)施例中電壓采樣模塊的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器實(shí)施例中，該具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。圖1中，該具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器包括電源輸入模塊1、輸入隔離模塊2、PWM調(diào)制模塊3、變壓整流濾波模塊4、SPWM驅(qū)動(dòng)模塊5、LC濾波模塊6、正弦波發(fā)生器7、MCU8、電壓采樣模塊9、電流采樣模塊10和顯示模塊11，其中，輸入隔離模塊2的輸入端與電源輸入模塊1的一輸出端連接，輸入隔離模塊2的輸出端與PWM調(diào)制模塊3的輸入端連接，變壓整流濾波模塊4的輸入端與PWM調(diào)制模塊3的輸出端連接，SPWM驅(qū)動(dòng)模塊5的一輸入端與變壓整流濾波模塊4的輸出端連接，LC濾波模塊6的輸入端與SPWM驅(qū)動(dòng)模塊5的輸出端連接，正弦波發(fā)生器7的輸入端與LC濾波模塊6的輸出端連接，電壓采樣模塊9的輸入端與電源輸入模塊1的另一輸出端連接，MCU8的一輸入端與電壓采樣模塊9的輸出端連接，電流采樣模塊10的輸入端與PWM調(diào)制模塊3的另一輸出端連接，電流采樣模塊10的輸出端與MCU8的另一輸入端連接，MCU8的輸出端與顯示模塊11的輸入端連接。采用MCU8的好處是簡(jiǎn)單、便宜。

值得一提的是，SPWM就是在PWM的基礎(chǔ)上改變了調(diào)制脈沖方式，脈沖寬度時(shí)間占空比按正弦規(guī)率排列，這樣輸出波形經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臑V波可以做到正弦波輸出，其中PWM就是脈沖寬度調(diào)制。本實(shí)施例中的LC濾波模塊6是由電感、電容和電阻等組合而成，用來(lái)進(jìn)行諧波補(bǔ)償。這樣就能產(chǎn)生純正弦波，能避免信號(hào)的干擾，保證儀器采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。

圖2是本實(shí)施例中正弦波發(fā)生器的電路原理圖。圖2中，該正弦波發(fā)生器7包括第一逆阻型IGBTQ11、第二逆阻型IGBTQ12、第三續(xù)流管Q13、第四續(xù)流管Q14、第十六電阻R16、第一電感L1、第六濾波電容C6和負(fù)載，第一逆阻型IGBT Q11和第二逆阻型IGBT Q12并聯(lián)、用于通過(guò)高頻切換實(shí)現(xiàn)斬波功能，第一逆阻型IGBT Q11和第二逆阻型IGBT Q12并聯(lián)的一節(jié)點(diǎn)與交流電的火線ACL連接，第一逆阻型IGBT Q11和第二逆阻型IGBT Q12并聯(lián)的另一節(jié)點(diǎn)與第十六電阻R16的一端連接，第三續(xù)流管Q13和第四續(xù)流管Q14并聯(lián)，第三續(xù)流管Q13和第四續(xù)流管Q14并聯(lián)的一節(jié)點(diǎn)與第十六電阻R16的一端連接，第三續(xù)流管Q13和第四續(xù)流管Q14并聯(lián)的另一節(jié)點(diǎn)與交流電的零線ACN連接，第十六電阻R16的另一端與第一電感L1的一端連接，第一電感L1的另一端分別與第六濾波電容C6的一端和負(fù)載連接，第六濾波電容C6的另一端與交流電的零線ACN連接。第一電感L1用于電能的儲(chǔ)存及釋放。

本實(shí)施例中，該正弦波發(fā)生器7采用數(shù)字信號(hào)處理器控制脈沖寬度調(diào)制，進(jìn)而控制第一逆阻型IGBT Q11和第二逆阻型IGBT Q12對(duì)交流電信號(hào)進(jìn)行雙相的高頻斬波，采樣信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路送給數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行反饋調(diào)整脈沖寬度調(diào)制輸出。第一逆阻型IGBT Q11和第二逆阻型IGBT Q12是單向?qū)ㄓ玫奈覂蓚€(gè)逆向并關(guān)，對(duì)交流電雙向斬波控制。數(shù)字信號(hào)處理器能夠輸出高頻PWM，較高的頻率能降低諧波，而且較高的頻率能縮小電感的體積，減輕重量；斬波輸出后的波型仍然是正弦波，正弦波對(duì)照明電器有較好的適應(yīng)性，對(duì)照明電器壽命沒(méi)有影響，依靠電壓反饋控制能夠穩(wěn)定輸出所設(shè)置的照明節(jié)電電壓。

具體的，本實(shí)施例中，對(duì)于交流電的正波部分，交流電經(jīng)過(guò)交流電的火線ACL上的第二逆阻型IGBT Q12和第一電感L1儲(chǔ)能后作用于負(fù)載，然后與交流電的零線ACN形成回路；然后數(shù)字信號(hào)處理器控制PWM切斷第二逆阻型IGBT Q12，第一電感L1開(kāi)始將儲(chǔ)存的電能釋放并作用于負(fù)載，然后與第三續(xù)流管Q13形成回路；然后數(shù)字信號(hào)處理器按照一定頻率不停的控制PWM接通或切斷第二逆阻型IGBT Q12，在交流電的正波部分形成高頻斬波。

對(duì)于交流電的負(fù)波部分，交流電經(jīng)過(guò)交流電的火線ACL上的第一逆阻型IGBTQ11和第一電感L1儲(chǔ)能后作用于負(fù)載，然后與交流電的零線ACN形成回路；然后數(shù)字信號(hào)處理器控制PWM切斷第一逆阻型IGBTQ11，第一電感L1開(kāi)始將儲(chǔ)存的電能釋放并作用于負(fù)載，然后與第四續(xù)流管Q14形成回路；然后數(shù)字信號(hào)處理器按照一定頻率不停的控制PWM接通或切斷第一逆阻型IGBTQ11，在交流電的負(fù)波部分形成高頻斬波。

通過(guò)上述交流電的正波部分與負(fù)波部分不停的高頻斬波，進(jìn)而輸出高頻斬波正弦波作用于負(fù)載，其較高的頻率能降低諧波，而且較高的頻率能縮小第一電感L1的體積，減輕重量；斬波并經(jīng)第六濾波電容C6濾波輸出后的波形仍然是正弦波，正弦波對(duì)照明電器有較好的適應(yīng)性，對(duì)照明電器壽命沒(méi)有影響，依靠電壓反饋控制能夠穩(wěn)定輸出所設(shè)置的照明節(jié)電電壓。

圖3為本實(shí)施例中電流采樣模塊的電路原理圖，本實(shí)施例中，電流采樣模塊10包括第一分流MOS管M1、第二采樣MOS管M2、第三采樣MOS管M3、第四采樣MOS管M4、采樣電阻Rs、第一控制電阻Ra和第二控制電阻Rb，第一控制電阻Ra和第二控制電阻Rb用于限流，以防止損壞第三采樣MOS管M3和第四采樣MOS管M4。值得一提的是，本實(shí)施例中，第一分流MOS管M1、第二采樣MOS管M2、第三采樣MOS管M3和第四采樣MOS管M4均為P溝道MOS管，當(dāng)然，在本實(shí)施例的一些情況下，第一分流MOS管M1、第二采樣MOS管M2、第三采樣MOS管M3和第四采樣MOS管M4也可以采用N溝道MOS管，但這時(shí)電路結(jié)構(gòu)也要改動(dòng)。

本實(shí)施例中，第一分流MOS管M1的柵極和第二采樣MOS管M2的柵極均連接輸入電源Vin，因此第一分流MOS管M1和第二采樣MOS管M2處于常導(dǎo)通狀態(tài)，為固定接入狀態(tài)，第一分流MOS管M1的漏極、第二采樣MOS管M2的漏極、第三采樣MOS管M3的漏極和第四采樣MOS管M4的漏極均連接電流輸入管腳Ps，第一分流MOS管M1的源極接地，第二采樣MOS管M2的源極、第三采樣MOS管M3的源極和第四采樣MOS管M4的源極均與采樣電阻Rs的一端連接，采樣電阻Rs的一端還連接采樣電壓輸出端Vs，采樣電阻Rs的另一端接地，第三采樣MOS管M3的柵極通過(guò)第一控制電阻Ra連接第一外部信號(hào)輸入管腳A，第四采樣MOS管M4的柵極通過(guò)第二控制電阻Rb連接第二外部信號(hào)輸入管腳B。這樣就能實(shí)現(xiàn)多種限流值，而且實(shí)現(xiàn)方式較為簡(jiǎn)單。

本實(shí)施例中，第三采樣MOS管M3和第四采樣MOS管M4的導(dǎo)通狀態(tài)分別通過(guò)第一外部信號(hào)輸入管腳A和第二外部信號(hào)輸入管腳B進(jìn)行控制。當(dāng)?shù)谌蓸覯OS管M3和第四采樣MOS管M4的柵極信號(hào)為高電平時(shí)，第三采樣MOS管M3和第四采樣MOS管M4導(dǎo)通，為低電平時(shí)，第三采樣MOS管M3和第四采樣MOS管M4截止。根據(jù)實(shí)際需要控制第三采樣MOS管M3和第四采樣MOS管M4的導(dǎo)通狀態(tài)。

因?yàn)榈谝环至鱉OS管M1的柵極和第二采樣MOS管M2處于常導(dǎo)通狀態(tài)，電流輸入管腳Ps中的電流流過(guò)第一分流MOS管M1的柵極和第二采樣MOS管M2，流過(guò)第一分流MOS管M1的電流直接到地，而流過(guò)第二采樣MOS管M2的電流流入采樣電阻Rs，當(dāng)?shù)谝煌獠啃盘?hào)輸入管腳A和第二外部信號(hào)輸入管腳B進(jìn)行控制的第三采樣MOS管M3和/或第四采樣MOS管M4導(dǎo)通時(shí)，電流輸入管腳Ps中的電流流過(guò)它們后，流入采樣電阻Rs。流入的電流在采樣電阻Rs產(chǎn)生電壓后通過(guò)采樣電壓輸出端Vs輸出給后續(xù)電路。

本實(shí)施例中，第一分流MOS管M1、第二采樣MOS管M2、第三采樣MOS管M3、第四采樣MOS管M4以一定的大小比例設(shè)置。所設(shè)置的比例值根據(jù)電路的具體情況而定。通過(guò)第一外部信號(hào)輸入管腳A和第二外部信號(hào)輸入管腳B對(duì)第三采樣MOS管M3和/或第四采樣MOS管M4的導(dǎo)通狀態(tài)進(jìn)行控制，可以通第二采樣MOS管M2、第三采樣MOS管M3和第四采樣MOS管M4得到不同的采樣電流，因此通過(guò)采樣電阻Rs也就可以產(chǎn)生不同的采樣電壓。第二采樣MOS管M2、第三采樣MOS管M3和第四采樣MOS管M4導(dǎo)通的越多，采樣的電流越大，產(chǎn)生的采樣電壓也就越大。最大時(shí)為第二采樣MOS管M2、第三采樣MOS管M3和第四采樣MOS管M4全部導(dǎo)通。

圖4是本實(shí)施例中電壓采樣模塊的電路原理圖。本實(shí)施例中，電壓采樣模塊9包括依次連接的整流電路、電壓比較電路、光電耦合器U1、電壓轉(zhuǎn)換電路和平滑濾波電路；其中，電壓比較電路包括電壓比較器U2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一電容C1、第二電容C2和第一穩(wěn)壓管ZD1，電壓比較器U2的同相輸入端通過(guò)第五電阻R5分別與第一電阻R1的一端和第二電阻R2的一端連接，第五電阻R5用于對(duì)電壓比較器U2的同相輸入端進(jìn)行限流，第一電阻R1的另一端與整流電路的正極輸出端連接，電壓比較器U2的反相輸入端通過(guò)第六電阻R6分別與第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端和第一電容C1的一端連接，第六電阻R6用于對(duì)電壓比較器U2的反相輸入端進(jìn)行限流，第三電阻R3的另一端連接第一電壓源VDD1，第二電阻R2的另一端、第四電阻R4的另一端和第一電容C1的另一端均與整流電路的負(fù)極輸出端連接，電壓比較器U2的一個(gè)引腳分別與第一電壓源VDD1和第二電容C2的一端連接，第二電容C2的另一端與整流電路的負(fù)極輸出端連接，電壓比較器U2的輸出端分別與第一穩(wěn)壓管ZD1的陰極和光電耦合器U1中發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接，第一穩(wěn)壓管ZD1的陽(yáng)極與整流電路的負(fù)極輸出端連接，第一穩(wěn)壓管ZD1用于對(duì)電壓比較器U2的輸出端輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓，光電耦合器U1中光敏三極管的集電極與電壓轉(zhuǎn)換電路連接。通過(guò)采用光電耦合器U1進(jìn)行隔離，可以將控制信號(hào)與采樣信號(hào)進(jìn)行有效的隔離，有效避免了外電壓電網(wǎng)對(duì)控制信號(hào)的影響，其控制精度較高，采樣誤差較小。

本實(shí)施例中，電壓采樣模塊9還包括第八電阻R8，電壓比較器U2的輸出端還與第八電阻R8的一端連接，第八電阻R8的另一端與第一電壓源VDD1連接。

本實(shí)施例中，電壓轉(zhuǎn)換電路包括三極管Q1、第九電阻R9和第十電阻R10，三極管Q1的基極與光電耦合器U1中光敏三極管的集電極連接，三極管Q1的基極還通過(guò)第九電阻R9連接第二電壓源VDD2，三極管Q1的集電極通過(guò)第十電阻R10連接第二電壓源VDD2，三極管Q1的發(fā)射極接地，即第二電壓源VDD2的負(fù)極。

本實(shí)施例中，平滑濾波電路包括第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第三電容C3和第四電容C4；其中，第十一電阻R11的一端與三極管Q1的集電極連接，第十一電阻R11的另一端分別與第十二電阻R12的一端和第三電容C3的一端連接，第十二電阻R12的另一端、第十三電阻R13的一端和第四電容C4的一端均連接電壓輸出端Vo，第三電容C3的另一端、第十三電阻R13的另一端和第四電容C4的另一端均接地。為了保護(hù)MCU8，該電壓采樣模塊9還包括第二穩(wěn)壓管ZD2，相當(dāng)于在平滑濾波電路的輸出端并聯(lián)第二穩(wěn)壓管ZD2，第二穩(wěn)壓管ZD2的陰極連接電壓輸出端Vo，第二穩(wěn)壓管ZD2的陽(yáng)極接地。將平滑濾波電路的電壓輸出端Vo與MCU8的一輸入端連接，使經(jīng)平滑濾波后的電壓采樣信號(hào)送到MCU8進(jìn)行處理，MCU8便能根據(jù)所得到的采樣信號(hào)輸出相應(yīng)的指令，有效地保護(hù)電器設(shè)備。

本實(shí)施例中，整流電路包括第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4，第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4組成橋式整流電路，第一二極管D1的陽(yáng)極和第四二極管D4的陰極均與交流電的火線ACL連接，第二二極管D2的陽(yáng)極和第三二極管D3的陰極均與交流電的零線ACN連接，第一二極管D1的陰極和第二二極管D2的陰極連接后作為整流電路的正極輸出端，第三二極管D3的陽(yáng)極和第四二極管D4的陽(yáng)極連接后作為整流電路的負(fù)極輸出端。

本實(shí)施例中，當(dāng)電網(wǎng)電壓(如220V/50Hz)經(jīng)過(guò)整流電路整流后得到脈動(dòng)的全波電壓信號(hào)，第一電阻R1和第二電阻R2對(duì)其進(jìn)行分壓，第二電阻R2上的電壓作為采樣電壓，第四電阻R4上的電壓作為基準(zhǔn)電壓。電壓比較器U2的輸出端輸出的方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)光電耦合器U1工作，光電耦合器U1中光敏三極管的集電極輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)電壓轉(zhuǎn)換電路和平滑濾波電路的平滑濾波處理后，得到的直流信號(hào)輸入到MCU8進(jìn)行處理。當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生變化時(shí)，電壓比較器U2的輸出端的輸出信號(hào)也發(fā)生變化，相應(yīng)地，經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換和平滑濾波處理后得到的直流信號(hào)也隨之變化，MCU8便能根據(jù)所得到的電壓采樣信號(hào)輸出相應(yīng)的指令，有效地保護(hù)電器設(shè)備。

本實(shí)施例中，該具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器還包括電流采樣模塊10和顯示模塊11，電流采樣模塊10的輸入端與PWM調(diào)制模塊3的另一輸出端連接，電流采樣模塊10的輸出端與MCU8的另一輸入端連接，MCU8的輸出端與顯示模塊11的輸入端連接。通過(guò)顯示模塊11可以直觀的看出電壓和功率。

具體的，本實(shí)施例中，經(jīng)電壓采樣模塊9采集電源輸入模塊1的輸入電壓，再經(jīng)MCU8控制顯示模塊11顯示出電壓值；顯示模塊11還可以用來(lái)顯示輸出功率，經(jīng)電流采樣模塊10采集脈沖寬度調(diào)制后的電流，再由MCU8運(yùn)算出功率，驅(qū)動(dòng)顯示模塊11顯示功率；MCU8還可以用來(lái)檢測(cè)各模塊的工作狀態(tài)是否正常，當(dāng)MCU8檢測(cè)到某個(gè)模塊的工作狀態(tài)不正常時(shí)，可以驅(qū)動(dòng)顯示模塊11顯示錯(cuò)誤提示。只需要根據(jù)需要，可以了解到輸入電壓的數(shù)值、輸出功率的數(shù)值以及該具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器的工作狀態(tài)是否正常，可以使工作人員對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有很好地掌握。

本實(shí)施例中，該具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器還包括輸出電壓檢測(cè)模塊12，輸出電壓檢測(cè)模塊12的一輸入端與SPWM驅(qū)動(dòng)模塊5的另一輸出端連接，輸出電壓檢測(cè)模塊12的另一輸入端與正弦波發(fā)生器7的輸出端連接。可以實(shí)時(shí)對(duì)正弦波發(fā)生器7進(jìn)行電壓反饋，檢測(cè)電壓是否滿(mǎn)足需要，再調(diào)節(jié)SPWM驅(qū)動(dòng)模塊5來(lái)改變脈沖，達(dá)到需要的電壓，也就是說(shuō)讓該具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器最后獲得的電壓能滿(mǎn)足需要。

總之，在本實(shí)施例中，將該具有高頻斬波電流采樣穩(wěn)壓隔離功能的純正弦波逆變器用在醫(yī)療設(shè)備，軍用設(shè)備上時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)的干擾，儀器測(cè)得的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也得到很大的提高。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。