一種逆變器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種逆變器，包括預充電路、第一電容器、第一繼電器及功率變換電路；預充電路與直流輸入電源及第一電容器連接，接收直流輸入電源傳輸?shù)念A充電流，并將其傳輸給第一電容器；直流輸入電源通過第一繼電器與第一電容器連接，當?shù)谝浑娙萜鞯念A充電壓大于等于預設電壓值時，閉合第一繼電器，直流輸入電源與第一電容器直接導通，傳輸直流電給第一電容器，且斷開與預充電路的連接；第一電容器與功率變換電路連接，將接收的直流電傳輸給功率變換電路，功率變換電路將其轉換成交流電，并輸出。本發(fā)明，避免了由于直流輸入電源在接通的瞬間，充電電流過大，對電容器及整個電路產(chǎn)生巨大的沖擊，而減少電容器及整個電路的使用壽命的問題。
【專利說明】
一種逆變器
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及電力電子技術領域，具體而言，涉及一種逆變器。
【背景技術】
[0002] 逆變器是一種將直流電轉化成交流電的裝置，一般是由逆變電路、控制電路和濾 波電路組成，逆變器的直流輸入端通過電容器與逆變電路連接。
[0003] 現(xiàn)有技術中，電容器與逆變器的直流輸入端連接，在逆變器的直流輸入端被接通 之前，電容器中是沒有電量儲存的，在直流輸入端的母線排被接通的瞬間，電容器是相當于 短路的，流過電容器的充電電流很大，且當電容器的容量較大時，該充電電流持續(xù)時間很 長，對電容器及整個電路產(chǎn)生巨大的沖擊，減少電容器及整個電路的使用壽命。

【發(fā)明內容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種逆變器，以解決現(xiàn)有技術中的逆變 器在直流輸入端的母線排被接通的瞬間，電容器相當于短路，流過電容器的充電電流很大， 對電容器及整個電路產(chǎn)生巨大的沖擊，從而減少電容器及整個電路的使用壽命的問題。
[0005] 第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種逆變器，其中，所述逆變器包括:預充電路、第 一電容器、第一繼電器及功率變換電路；
[0006] 所述預充電路與直流輸入電源及所述第一電容器連接，接收所述直流輸入電源傳 輸?shù)念A充電流，并傳輸所述預充電流給所述第一電容器；
[0007] 所述直流輸入電源通過所述第一繼電器與所述第一電容器連接，當所述第一電容 器的預充電壓大于等于預設電壓值時，閉合所述第一繼電器，所述直流輸入電源與所述第 一電容器直接導通，傳輸直流電給所述第一電容器，且斷開與所述預充電路之間的連接；
[0008] 所述第一電容器與所述功率變換電路連接，接收所述直流輸入電源傳輸?shù)闹绷?電，并傳輸所述直流電給所述功率變換電路，由所述功率變換電路將所述直流電轉換成交 流電，并輸出所述交流電。
[0009]結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，其 中，所述預充電路包括第第二繼電器及限流電路；
[0010] 所述第二繼電器分別與所述直流輸入電源及所述限流電路連接，接收所述直流輸 入電源傳輸?shù)念A充電流，并傳輸所述預充電流給所述限流電路；
[0011] 所述限流電路與所述第一電容器連接，接收所述第二繼電器傳輸?shù)念A充電流，并 傳輸所述預充電流給所述第一電容器。
[0012] 結合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第 二種可能的實現(xiàn)方式，其中，所述限流電路包括:單向導通電路、三極管及偏置電阻；
[0013] 所述單向導通電路與所述第二繼電器及所述三極管連接，接收所述第二繼電器傳 輸?shù)念A充電流，并傳輸所述預充電流給所述三極管；
[0014] 所述三極管與所述第一電容器及所述偏置電阻連接，所述偏置電阻與所述第一電 容器接。
[0015] 結合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第 三種可能的實現(xiàn)方式，其中，所述單向導通電路包括：
[0016] 二極管、上拉電阻及金屬-氧化物半導體場效應晶體管M0SFET;
[0017]所述二極管與所述第二繼電器、所述M0SFET及所述上拉電阻連接；
[0018] 所述上拉電阻與所述M0SFET連接，所述M0SFET與所述三極管及所述偏置電阻連 接。
[0019] 結合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第 四種可能的實現(xiàn)方式，其中，所述限流電路還包括保險絲；
[0020] 所述保險絲與所述三極管、所述偏置電阻及所述第一電容器連接。
[0021] 結合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第 五種可能的實現(xiàn)方式，其中，所述逆變器還包括電壓檢測電路及繼電器控制芯片；
[0022] 所述電壓檢測電路與所述第一電容器及所述繼電器控制芯片連接，實時檢測所述 第一電容器的預充電壓，并傳輸所述預充電壓給所述繼電器控制芯片；
[0023] 所述繼電器控制芯片與所述第一繼電器及所述第二繼電器連接，接收所述電壓檢 測電路傳輸?shù)念A充電壓，將所述預充電壓與所述預設電壓值進行比較，當所述預充電壓大 于等于所述預設電壓值時，控制所述第一繼電器閉合及控制所述第二繼電器斷開。
[0024]結合第一方面的第五種可能的實現(xiàn)方式，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第 六種可能的實現(xiàn)方式，其中，所述繼電器控制芯片還用于在所述逆變器開啟時，控制所述第 二繼電器閉合及控制所述第一繼電器斷開。
[0025]結合第一方面的第五種可能的實現(xiàn)方式，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第 七種可能的實現(xiàn)方式，其中，所述限流電路還包括光耦合器；
[0026] 所述光耦合器分別與所述單向導通電路及所述繼電器控制芯片連接，接收所述單 向導通電路傳輸?shù)念A充電流，將所述預充電流轉換成電信號，并傳輸所述電信號給所述繼 電器控制芯片。
[0027] 結合第一方面的第七種可能的實現(xiàn)方式，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第 八種可能的實現(xiàn)方式，其中，所述限流電路還包括第二電容器；
[0028] 所述第二電容器與所述光耦合器及所述繼電器控制芯片連接，接收所述光耦合器 傳輸?shù)碾娦盘枺鬏斔鲭娦盘柦o所述繼電器控制芯片。
[0029] 結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第九種可能的實現(xiàn)方式，其 中，所述功率變換電路包括逆變橋及控制器；
[0030] 所述逆變橋分別與所述第一電容器及所述控制器連接，接收所述第一電容器傳輸 的直流電，及接收所述控制器傳輸?shù)目刂浦噶?，根?jù)所述控制指令將所述直流電轉換成交 流電，并輸出所述交流電。
[0031 ]本發(fā)明實施例提供的逆變器，包括預充電路、第一電容器、第一繼電器及功率變換 電路，預充電路對第一電容器進行預充，當?shù)谝浑娙萜鞯念A充電壓大于等于預設電壓值時， 第一電容器與直流輸入電源直接導通，這樣，避免了由于直流輸入電源在接通的瞬間，充電 電流過大，對電容器及整個電路產(chǎn)生巨大的沖擊，而減少電容器及整個電路的使用壽命的 問題。
[0032] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合 所附附圖，作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0033] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附 圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對 范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這 些附圖獲得其他相關的附圖。
[0034] 圖1示出了本發(fā)明實施例所提供的一種逆變器的結構示意圖；
[0035] 圖2示出了本發(fā)明實施例所提供的一種逆變器中預充電路的結構示意圖；
[0036] 圖3示出了本發(fā)明實施例提供的一種逆變器中預充電路的電路圖。
[0037] 圖3附圖標記說明如下：
[0038] V，直流輸入電源;R1，上拉電阻;R2，偏置電阻;D1，二極管；111，第二繼電器；130， 第一繼電器;Q1，三極管;Q2，M0SFET;U2,保險絲；120,第一電容器;U1，光耦合器;C，第二電 容器;R3、R4,電阻。
【具體實施方式】
[0039]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例 中附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅 是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實 施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的 實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實 施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所 有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0040]考慮到現(xiàn)有技術中的逆變器，由逆變電路、控制電路和濾波電路組成，逆變器的直 流輸入端通過電容器與逆變電路連接，即電容器與逆變器的直流輸入端連接，在逆變器的 直流輸入端被接通之前，電容器中是沒有電量儲存的，在直流輸入端的母線排被接通的瞬 間，電容器是相當于短路的，流過電容器的充電電流很大，且當電容器的容量較大時，該充 電電流持續(xù)時間很長，對電容器及整個電路產(chǎn)生巨大的沖擊，從而減少電容器及整個電路 的使用壽命?；诖耍景l(fā)明實施例提供了一種逆變器，下面通過實施例進行描述。
[0041 ] 實施例
[0042]本發(fā)明實施例提供了一種逆變器，在電容器與直流輸入電源導通之前，先通過預 充電路對電容器進行限流預充，當電容器的預充電壓和直流輸入電源的電壓值接近或者相 等時，將電容器與直流輸入電源導通，這樣，避免了由于直流輸入電源在接通的瞬間，充電 電流過大，而對電容器及整個電路產(chǎn)生巨大的沖擊，從而減少電容器及整個電路的使用壽 命的問題。
[0043]如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的逆變器，包括:預充電路110、第一電容器120、第 一繼電器130及功率變換電路140;
[0044]預充電路110與直流輸入電源及第一電容器120連接，接收直流輸入電源傳輸?shù)念A 充電流，并傳輸該預充電流給第一電容器120;
[0045] 直流輸入電源通過第一繼電器130與第一電容器120連接，當?shù)谝浑娙萜?20的預 充電壓大于等于預設電壓值時，閉合第一繼電器130,直流輸入電源與第一電容器120直接 導通，傳輸直流電給第一電容器120,且斷開與預充電路110之間的連接；
[0046] 第一電容器120與功率變換電路140連接，接收直流輸入電源傳輸?shù)闹绷麟?，并?輸該直流電給功率變換電路140，由功率變換電路140將直流電轉換成交流電，并輸出該交 流電。
[0047] 上述預設電壓值與直流輸入電源的電壓值相等或者相接近。
[0048] 上述預充電路110接收直流輸入電源傳輸?shù)闹绷麟?，并對該直流電進行限流，得到 一個電流值較小的預充電流，該預充電流用于對第一電容器120進行預充，這樣不會對第一 電容器120產(chǎn)生巨大的沖擊。
[0049] 上述第一繼電器130用于控制第一電容器120與直流輸入電源之間的直接導通或 斷開，當?shù)谝焕^電器130斷開時，第一電容器120與直流輸入電源之間斷開，當?shù)谝焕^電器 130閉合時，第一電容器120與直流輸入電源之間直接導通。
[0050] 在使用本發(fā)明實施例提供的逆變器將直流輸入電源輸入的直流電轉換成交流電 時，首先將預充電路110與直流輸入電源接通，使得預充電路110接收直流輸入電源傳輸?shù)?直流電，由于該直流電的電流較大，因此預充電路110還會對該直流電進行限流，得到電流 比較小的預充電流，并將該與充電流傳輸給第一電容器120,對第一電容器120進行預充，由 于上述預充電流比較小，因此不會使得第一電容器120短路，且不會對第一電容器120,造成 巨大的沖擊，當?shù)谝浑娙萜?20的預充電壓大于或者等于預設電壓值時，閉合第一繼電器 130,這時，直流輸入電源與第一電容器120直接導通，傳輸直流電給第一電容器120,這時， 預充電路110處于短路狀態(tài)，斷開直流輸入電源與預充電路110之間的連接。當?shù)谝浑娙萜?120將接收到直流輸入電源傳輸?shù)闹绷麟姇r，將接收到的直流電傳輸給功率變換電路140， 功率變換電路140將該直流電轉換成交流電，并將該交流電傳輸給與功率變換電路140連接 的負載，給負載供電。
[0051] 本發(fā)明實施例提供的逆變器，包括預充電路110、第一電容器120、第一繼電器130 及功率變換電路140,預充電路110對第一電容器120進行預充，當?shù)谝浑娙萜?20的預充電 壓大于等于預設電壓值時，第一電容器120與直流輸入電源直接導通，這樣，避免了由于直 流輸入電源在接通的瞬間，充電電流過大，對電容器及整個電路產(chǎn)生巨大的沖擊，而減少電 容器及整個電路的使用壽命的問題。
[0052]其中，作為一個實施例，如圖2所示，上述預充電路110包括第二繼電器111及限流 電路112;
[0053]第二繼電器111分別與直流輸入電源及限流電路112連接，接收直流輸入電源傳輸 的預充電流，并傳輸該預充電流給限流電路112;
[0054]限流電路112與第一電容器120連接，接收第二繼電器111傳輸?shù)念A充電流，并傳輸 該預充電流給第一電容器120。
[0055] 上述第二繼電器111用于控制直流輸入電源與限流電路112之間的連接或斷開，當 第二繼電器111斷開時，直流輸入電源與限流電路112之間是斷開的，當?shù)诙^電器111閉合 時，直流輸入電源與限流電路112連接。
[0056]在使用本發(fā)明實施例提供的逆變器將直流輸入電源傳輸?shù)闹绷麟娹D換成交流電 時，首先閉合第二繼電器111，直流輸入電源與限流電路112連通，使得限流電路112接收直 流輸入電源傳輸?shù)闹绷麟?，并對該直流電進行限制，得到電流比較小的預充電流，并將該預 充電流傳輸給第一電容器120,對第一電容器120進行預充，當?shù)谝浑娙萜?20的預充電壓大 于或者等于預充電壓值時，閉合第一繼電器130,這時，直流輸入電源與第一電容器120直接 導通，傳輸直流電給第一電容器120,這時第二繼電器111及線路電流112處于短路狀態(tài)，斷 開第二繼電器111，即斷開限流電路112與直流輸入電源之間的連接，當?shù)谝浑娙萜?20接收 到直流輸入電源傳輸?shù)闹绷麟姇r，第一電容器120將該直流電傳輸給功率變換電路140，功 率變換電路140將接收到的直流電轉換成交流電，并輸出該交流電。
[0057] 為了能夠控制上述第一繼電器130和第二繼電器111的斷開或閉合，本發(fā)明實施例 提供的逆變器還包括電壓檢測電路及繼電器控制芯片；
[0058]電壓檢測電路與第一電容器120及繼電器控制芯片連接，實時檢測第一電容器120 的預充電壓，并傳輸該預充電壓給繼電器控制芯片；
[0059 ] 繼電器控制芯片與第一繼電器130及第二繼電器111連接，接收電壓檢測電路傳輸 的預充電壓，將該預充電壓與預設電壓值進行比較，當預充電壓大于等于預設電壓值時，控 制第一繼電器130閉合及控制第二繼電器111斷開。
[0060] 上述預設電壓值是繼電器控制芯片中預先設置的一個電壓值，該預設電壓值與直 流輸入電源的電壓值相等或相接近。
[0061] 上述繼電器控制芯片可以是單片機，繼電器控制芯片可以通過高低電平信號控制 第一繼電器130和第二繼電器111的斷開或閉合。比如說，當繼電器控制芯片傳輸高電平信 號給第一繼電器130時，第一繼電器130閉合，當繼電器控制芯片傳輸?shù)碗娖叫盘柦o第一繼 電器130時，第一繼電器130斷開;或者，還可以是當繼電器控制芯片傳輸高電平給第一繼電 器130時，第一繼電器130斷開，當繼電器控制芯片傳輸?shù)碗娖叫盘柦o第一繼電器130時，第 一繼電器130閉合。
[0062] 電壓檢測電路與第一電容器120連接，會實時或者定期檢測第一電容器120兩端電 壓值，該電壓值的大小就是第一電容器120的預充電壓的大小，因此，檢測第一電容器120兩 端的電壓值就是在檢測第一電容器120的預充電壓，并將檢測到的第一電容器120兩端的預 充電壓傳輸給繼電器控制芯片，繼電器控制芯片將接收到的預充電壓與存儲的預設電壓值 進行比較，當接收到的預充電壓大于或者等于預設電壓值時，繼電器控制芯片會生成繼電 器控制信號，該繼電器控制信號可以是高低電平信號，以控制第一繼電器130閉合及第二繼 電器111斷開，這時，直流輸入電源與第一電容器120直接導通。
[0063] 上述繼電器控制芯片還用于在逆變器開啟時，控制第二繼電器111閉合及控制第 一繼電器130斷開，使得直流輸入電源與限流電路112連通，對第一電容器120進行預充。
[0064] 上述限流電路112接收直流輸入電源傳輸?shù)闹绷麟?，并對該直流電進行限制，得到 預充電流，并將該預充電流傳輸給第一電容器120,對第一電容器120進行預充，限流電路 112對接收到的直流電進行限制，防止流至第一電容器120的預充電流過大，對第一電容器 120造成很大的沖擊，因此本發(fā)明實施例提供的限流電路112包括單向導通電路、三極管及 偏置電阻；
[0065]單向導通電路與第二繼電器111及三極管連接，接收第二繼電器111傳輸?shù)念A充電 流，并傳輸該預充電流給三極管；
[0066] 三極管與第一電容器120及偏置電阻連接，偏置電阻與第一電容器120連接。
[0067] 上述單向導通電路使得接收的直流輸入電源的電流只能朝著第一電容器120的方 向流動，且使得偏置電阻的電流能夠持續(xù)的傳輸給第一電容器120。
[0068]上述偏置電阻的一端與三極管的基極連接，另一端與三極管的發(fā)射極及第一電容 器120連接，上述三極管的基極與單向導通電路連接，三極管的發(fā)射極與第一電容器120連 接。
[0069]其中，作為一個實施例，上述單向導通電路包括二極管、上拉電阻及M0SFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金屬-氧化物半導體場效應晶 體管）；
[0070] 二極管與第二繼電器111、M0SFET及上拉電阻連接；
[0071] 上拉電阻與M0SFET連接，M0SFET與三極管及偏置電阻連接。
[0072] 上述二極管的陽極與第二繼電器111連接，二極管的陰極與上拉電阻及M0SFET連 接，由于二極管為單向導通器件，因此，上述二極管只能接收第二繼電器111傳輸?shù)闹绷麟姡?并將該直流電傳輸給上拉電阻及M0SFET，使得電流朝著第一電容器120的方向單向流動。 [0073] 上述M0SFET的漏極分別與二極管的陰極及上拉電阻的一端連接，M0SFET的柵極與 上拉電阻的另一端連接，M0SFET的源極與二極管的基極和偏置電阻連接。
[0074] 上述上拉電阻可以是一個電阻，也可以是多個電阻串聯(lián)組成，上拉電阻的個數(shù)及 阻值可以根據(jù)具體應用場景進行設置，本發(fā)明實施例并不限定上述上拉電阻的具體個數(shù)及 阻值。
[0075] 上述上拉電阻使得M0SFET-直處于導通狀態(tài)，且流過偏置電阻的電流持續(xù)供給第 一電容器120。
[0076]為了防止傳輸給第一電容器120的預充電流過大，使得第一電容器120受到很大的 沖力，從而減少第一電容器120的使用壽命，上述限流電路112還包括保險絲；
[0077]保險絲與三極管、偏置電阻及第一電容器120連接。
[0078]上述保險絲的一端以三極管的發(fā)射極及偏置電阻連接，另一端與第一電容器120 連接。
[0079]當流過上述保險絲的預充電流大于或者等于預設電流值時，保險絲就會熔斷，這 時，第一電容器120與三極管的發(fā)射極及偏置電阻之間的連接斷開，第一電容器120無法接 收到三極管的發(fā)射極及偏置電阻傳輸?shù)念A充電流。
[0080] 上述預設電流值是保險絲的熔斷電流，當流過保險絲的預充電流大于或者等于該 預設電流值時，保險絲就會熔斷。
[0081] 在本發(fā)明實施例中，流過保險絲的預充電流為流過三極管的發(fā)射極及偏置電阻的 電流之和，因此，上述保險絲的熔斷電流可以根據(jù)流過三極管的發(fā)射極及偏置電阻的電流 之和確定。
[0082]為了能夠將第一電容器120正在充電的狀態(tài)反饋給繼電器控制芯片，上述限流電 路112還包括光耦合器；
[0083]光耦合器分別與單向導通電路及繼電器控制芯片連接，接收單向導通電路傳輸?shù)?預充電流，將該預充電流轉換成電信號，并傳輸該電信號給繼電器控制芯片。
[0084] 當上述第二繼電器111閉合后，上述單向導通電路的一端與直流輸入電源接通，接 收直流輸入電源傳輸?shù)闹绷麟?，光耦合器的輸入端與單向導通電路的另一端連接，接收單 向導通電路傳輸?shù)念A充電流，并將該預充電流轉換成電信號，將該電信號反饋給繼電器控 制芯片，當單向導通電路有電流通過時，就會有電信號生成，因此繼電器控制芯片通過接收 電信號就可以得知上述第一電容器120是否處于充電狀態(tài)。
[0085] 上述光耦合器輸出的電信號會發(fā)生抖動，為了防止光耦合器輸出的電信號發(fā)生抖 動，上述限流電路112還包括第二電容器；
[0086] 第二電容器與光親合器及繼電器控制芯片連接，接收光親合器傳輸?shù)碾娦盘?，?傳輸該電信號給繼電器控制芯片。
[0087] 為了詳細的說明上述預充電路110中各個元器件之間的連接關系，下面將結合圖3 對上述預充電路進行詳細介紹，圖3示出了本發(fā)明實施例提供的逆變器中預充電路110的電 路圖。
[0088]圖3以一個上拉電阻R1為例進行介紹，并沒有限定上拉電阻的具體個數(shù)，上拉電阻 的具體個數(shù)可以根據(jù)具體應用進行設置。
[0089]圖3中，第一繼電器130的一端與直流輸入電源V連接，另一端與第二電容器120連 接。第二繼電器111的一端與直流輸入電源V連接，另一端與二極管D1的陽極連接，二極管D1 的陰極與上拉電阻R1的一端及MOSFET Q2的漏極連接，上拉電阻R1的一端也與MOSFET Q2的 漏極連接，上拉電阻R1的另一端與MOSFET Q2的柵極連接，MOSFET Q2的源極與三極管Q1的 基極及偏置電阻R2連接，三極管Q1的發(fā)射極、偏置電阻均與保險絲U2的一端連接，保險絲U2 的另一端與第二電容器120連接。光耦合器U1的輸入端與上拉電阻R1、M0SFET Q2的柵極及 三極管Q1的集電極連接，光耦合器U1的輸入端為一個二極管，該二極管的陽極與上拉電阻 R1及MOSFET Q2的柵極連接，該二極管的陰極與三極管Q1的集電極連接，光耦合器U1的輸出 端與第二電容器C連接，第二電容器C與電阻R4連接，上述保險絲U2還與電阻R3連接。
[0090] 當對第一電容器120進行預充時，閉合第二繼電器111，這樣二極管D1的陽極與直 流輸入電源V連接，直流輸入電源V輸出的直流電流過上述二極管D1，通過上拉電阻R1傳輸 給MOSFET Q2,且上拉電阻R1還起到限流的作用，使流入MOSFET Q2的直流電減小，上述上拉 電阻R1使得MOSFET Q2-直處于導通的狀態(tài)，因此MOSFET Q2會連續(xù)將減小的直流電傳輸給 三極管Q1及偏置電阻R2。
[0091] 流過偏置電阻R2的電流可以通過三極管Q1計算，三極管Q1的基極和發(fā)射極之間存 在一個PN(positive-negative)結電壓，而該PN結電壓的大小與三極管Q1的型號有關，本發(fā) 明實施例中使用的三極管Q1的PN結電壓為0.6V，本發(fā)明實施例中選取的偏置電阻R2的阻值 為330πιΩ，因此，根據(jù)公式了 = |可以計算得出流過偏置電阻R2的電流為1.81A，其中，在上 IX 述公式中，I為流過偏置電阻R2的電流，U為三極管Q1的PN結電壓，R為偏置電阻R2的阻值。 [0092]本發(fā)明實施例只是以PN結電壓為0.6V的三極管Q1及阻值為330πιΩ的偏置電阻R2 為例進行說明，并沒有限定三極管Q1的ΡΝ結電壓及偏置電阻R2的阻值大小，三極管Q1的ΡΝ 結電壓及偏置電阻R2的阻值的大小可以根據(jù)具體應用場景進行選取。
[0093]由于上述第一電容器120與三極管Q1的發(fā)射極及偏置電阻R2連接，因此，流過偏置 電阻R2的電流與流過三極管Q1的發(fā)射極的電流之和作為預充電流，傳輸給第一電容器120， 保險絲U2的一端與偏置電阻R2及三極管Q1的發(fā)射極連接，保險絲U2的另一端與第一電容器 120連接，為了保證偏置電阻R2及三極管Q1的發(fā)射極的電流能夠流過保險絲U2,保險絲U2的 熔斷電流應該等于或稍大于流過偏置電阻R2的電流與三極管Q1的發(fā)射極的電流之和，在本 發(fā)明實施例中，流過三極管Q1的發(fā)射極的電流遠遠小于流過偏置電阻R2的電流，因此保險 絲U2的熔斷電流可以是2A。
[0094] 當?shù)谝浑娙萜?20的預充電壓大于或者等于預設電壓值時，閉合第一繼電器130， 這時，直流輸入電源V與第一電容器120直接導通，傳輸直流電給第一電容器120，這時，第二 繼電器111、二極管D1、上拉電阻、MOSFET Q1、三極管Q1、偏置電阻R2及保險絲U2是短路的， 并斷開第二繼電器111。
[0095] 其中，作為一個實施例，上述功率變換電路140包括逆變橋及控制器；
[0096] 逆變橋分別與第一電容器120及控制器連接，接收第一電容器120傳輸?shù)闹绷麟姡?及接收控制器傳輸?shù)目刂浦噶?，根?jù)控制指令將直流電轉換成交流電，并輸出該交流電。
[0097] 上述控制器可以是PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調制)控制器。
[0098]在本發(fā)明實施例中，逆變橋與第一電容器120連接，接收第一電容器120傳輸?shù)闹?流電，控制器通過脈沖寬度調制的技術將該直流電轉換成交流電，并將該交流電傳輸給與 逆變橋連接的負載，以供負載工作。
[0099 ]本發(fā)明實施例提供的逆變器，包括預充電路、第一電容器、第一繼電器及功率變換 電路，預充電路對第一電容器進行預充，當?shù)谝浑娙萜鞯念A充電壓大于等于預設電壓值時， 第一電容器與直流輸入電源直接導通，這樣，避免了由于直流輸入電源在接通的瞬間，充電 電流過大，對電容器及整個電路產(chǎn)生巨大的沖擊，而減少電容器及整個電路的使用壽命的 問題。
[0100] 應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一 個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
[0101] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語"中心"、"上"、"下"、"左"、"右"、"豎直"、 "水平"、"內"、"外"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或是該發(fā) 明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是 指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能 理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語"第一"、"第二"、"第三"等僅用于區(qū)分描述，而不能理解 為指示或暗示相對重要性。
[0102] 在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語"設置"、 "安裝"、"相連"、"連接"應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一 體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接 相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上 述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0103] 最后應說明的是：以上所述實施例，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，用以說明本發(fā)明 的技術方案，而非對其限制，本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本發(fā) 明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:任何熟悉本技術領域的技術人員 在本發(fā)明揭露的技術范圍內，其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改或可輕 易想到變化，或對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改、變化或替換，并不使相應 技術方案的本質脫離本發(fā)明實施例技術方案的精神和范圍。都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍 之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1. 一種逆變器，其特征在于，包括:預充電路、第一電容器、第一繼電器及功率變換電 路； 所述預充電路與直流輸入電源及所述第一電容器連接，接收所述直流輸入電源傳輸?shù)?預充電流，并傳輸所述預充電流給所述第一電容器； 所述直流輸入電源通過所述第一繼電器與所述第一電容器連接，當所述第一電容器的 預充電壓大于等于預設電壓值時，閉合所述第一繼電器，所述直流輸入電源與所述第一電 容器直接導通，傳輸直流電給所述第一電容器，且斷開與所述預充電路之間的連接； 所述第一電容器與所述功率變換電路連接，接收所述直流輸入電源傳輸?shù)闹绷麟姡?傳輸所述直流電給所述功率變換電路，由所述功率變換電路將所述直流電轉換成交流電， 并輸出所述交流電。2. 根據(jù)權利要求1所述的逆變器，其特征在于，所述預充電路包括第第二繼電器及限流 電路； 所述第二繼電器分別與所述直流輸入電源及所述限流電路連接，接收所述直流輸入電 源傳輸?shù)念A充電流，并傳輸所述預充電流給所述限流電路； 所述限流電路與所述第一電容器連接，接收所述第二繼電器傳輸?shù)念A充電流，并傳輸 所述預充電流給所述第一電容器。3. 根據(jù)權利要求2所述的逆變器，其特征在于，所述限流電路包括:單向導通電路、三極 管及偏置電阻； 所述單向導通電路與所述第二繼電器及所述三極管連接，接收所述第二繼電器傳輸?shù)?預充電流，并傳輸所述預充電流給所述三極管； 所述三極管與所述第一電容器及所述偏置電阻連接，所述偏置電阻與所述第一電容器 接。4. 根據(jù)權利要求3所述的逆變器，其特征在于，所述單向導通電路包括： 二極管、上拉電阻及金屬-氧化物半導體場效應晶體管MOSFET; 所述二極管與所述第二繼電器、所述MOSFET及所述上拉電阻連接； 所述上拉電阻與所述MOSFET連接，所述MOSFET與所述三極管及所述偏置電阻連接。5. 根據(jù)權利要求3所述的逆變器，其特征在于，所述限流電路還包括保險絲； 所述保險絲與所述三極管、所述偏置電阻及所述第一電容器連接。6. 根據(jù)權利要求3所述的逆變器，其特征在于，所述逆變器還包括電壓檢測電路及繼電 器控制芯片； 所述電壓檢測電路與所述第一電容器及所述繼電器控制芯片連接，實時檢測所述第一 電容器的預充電壓，并傳輸所述預充電壓給所述繼電器控制芯片； 所述繼電器控制芯片與所述第一繼電器及所述第二繼電器連接，接收所述電壓檢測電 路傳輸?shù)念A充電壓，將所述預充電壓與所述預設電壓值進行比較，當所述預充電壓大于等 于所述預設電壓值時，控制所述第一繼電器閉合及控制所述第二繼電器斷開。7. 根據(jù)權利要求6所述的逆變器，其特征在于，所述繼電器控制芯片還用于在所述逆變 器開啟時，控制所述第二繼電器閉合及控制所述第一繼電器斷開。8. 根據(jù)權利要求6所述的逆變器，其特征在于，所述限流電路還包括光耦合器； 所述光耦合器分別與所述單向導通電路及所述繼電器控制芯片連接，接收所述單向導 通電路傳輸?shù)念A充電流，將所述預充電流轉換成電信號，并傳輸所述電信號給所述繼電器 控制芯片。9. 根據(jù)權利要求8所述的逆變器，其特征在于，所述限流電路還包括第二電容器； 所述第二電容器與所述光耦合器及所述繼電器控制芯片連接，接收所述光耦合器傳輸 的電信號，并傳輸所述電信號給所述繼電器控制芯片。10. 根據(jù)權利要求1所述的逆變器，其特征在于，所述功率變換電路包括逆變橋及控制 器； 所述逆變橋分別與所述第一電容器及所述控制器連接，接收所述第一電容器傳輸?shù)闹?流電，及接收所述控制器傳輸?shù)目刂浦噶睿鶕?jù)所述控制指令將所述直流電轉換成交流電， 并輸出所述交流電。
【文檔編號】H02M7/42GK105897021SQ201610345034
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】李靈超
【申請人】李靈超