一种家用逆变器中的DCAC控制电路

摘要

本发明公开了一种家用逆变器中的DCAC控制电路，包括：依次连接的母线电容模块、IGBT模块等；上电检测电路包括：电流传感器、三极管、第一电阻等；共模抑制滤波模块的第一输出端和第二输出端端分别与漏电流传感器的第一输入端和第二输入端相连，漏电流传感器的第三输入端通过第一电阻与三极管的集电极相连，三极管的基极通过第三电阻与三极管的发射极相连并接地；漏电流传感器的第一输出端、第二输出端输出电压与第一输入端和第二输入端对应，第三输出端通过第四电阻与工作电压相连；且漏电流传感器所采集的电流数据发送至漏电流采样模块，通过漏电流采样模块与所述DSP控制器相连。应用本发明的实施例，以提高家用逆变器电路上电工作的安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及家用逆变器技术领域，特别涉及一种家用逆变器中的DCAC控制电路。

背景技术

家用逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱，录像机、按摩器、风扇、照明等。在国外因汽车的普及率较高外出工作或外出旅游即可用家用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。通过点烟器输出的车载逆变是20W、40W、80W、120W到150W功率规格。具体的，家用逆变器中包括有直流电压DC和交流电压AC。

现有的对家用逆变器主板的电流检测主要是通过对家用逆变器工作过程中的电流采样值进行判断，确定家用逆变器是否处于正常的工作状态。现有方案的缺陷是，如果电流传感器存在问题会导致家用逆变器主板上检测到的电流数据值不准确，在电路出现短路的情况下，如果电流传感器不能正常工作，会导致在上电操作的过程中就会有引起短路，家用逆变器主板损坏，甚至家用逆变器炸机的危险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种家用逆变器中的DCAC控制电路，旨在对家用逆变器DCAC电路中的电流传感器进行检测，确定其处于正常的工作状态，以保证整个电路采样值的准确性。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种家用逆变器中的DCAC控制电路，包括：母线电容模块、IGBT模块、共模抑制滤波模块和上电检测电路，所述母线电容模块、所述IGBT模块、所述共模抑制滤波模块和所述上电检测电路依次相连；

所述上电检测电路包括：电流传感器CS13、三极管Q1、第一电阻R37、第二电阻R30、第三电阻R45；

所述共模抑制滤波模块的第一输出端和第二输出端端分别与所述电流传感器CS13的第一输入端和第二输入端相连，所述电流传感器CS13的第三输入端通过第一电阻R37与所述三极管Q1的集电极相连，所述三极管Q1的基极通过第二电阻R30连接至DSP控制器，所述三极管Q1的基极通过第三电阻R45与所述三极管Q1的发射极相连并接地；所述电流传感器的第一输出端、第二输出端输出电压与第一输入端和第二输入端对应，第三输出端通过第四电阻R38与工作电压相连；且所述电流传感器CS13所采集的电流数据发送至漏电流采样模块，通过所述漏电流采样模块与所述DSP控制器相连。

本发明的优选实施方式中，所述IGBT模块包括：第一开关管Q11、第二开关管Q12、第三开关管Q13、第四开关管Q14、第一电感、第二电感；

所述母线电容模块的第一输出端与所述第一开关管Q11的集电极、所述第三开关管Q13的集电极相连，所述母线电容模块的第二输出端与所述第二开关管Q12的发射极、所述第四开关管Q14的发射极相连，所述所述第一开关管Q11的发射极与所述第二开关管Q12的集电极相连，所述第三开关管Q13的发射极与所述第四开关管Q14的集电极相连；所述所述第一开关管Q11的发射极与所述第一电感的第一端相连；所述第三开关管Q13的发射极与所述第二电感的第一端相连；所述第一电感的第二端与所述共模抑制滤波模块的第一输入端相连，所述第二电感的第二端所述共模抑制滤波模块的第二输入端相连，所述第一开关管(Q11)的基极、所述第二开关管(Q12)的基极、所述第三开关管(Q13)的基极、所述第四开关管(Q14)的基极分别与所述DSP控制器相连。

本发明的优选实施方式中，还包括第一电流传感器CS11和第二电流传感器CS12，所述第一电流传感器CS11连接于所述第一电感的第二端和所述共模抑制滤波模块的第一输入端之间，所述第二电流传感器CS12连接于所述第二电感的第二端和所述共模抑制滤波模块的第二输入端之间。

本发明的优选实施方式中，所述共模抑制滤波模块包括：第四电阻R35、第五电阻R36、第一电容C61与第二电容C62的一端、第三电容C63、第四电容C64、第五电容C65、第三电感L1；

母线电压通过并联的所述第一电阻R35、所述第二电阻R36、所述第一电容C61与所述第二电容C62的一端、所述第三电容C63的一端相连，所述第二电容C62的另一端与所述第四电容C64的一端、所述第三电感L1的第一端相连，所述第三电容C63的另一端与所述第四电容C64的另一端、所述第三电感L1的第二端相连，所述第三电感L1的第三端和第四端分别于电容C65的两端相连，所述第三电感L1的第一端与所述第三电感的第三端连接于所述第三电感L1的一边，所述第三电感L1的第二端与所述第三电感的第四端连接于所述第三电感L1的另一边。

本发明提供的一种家用逆变器中的DCAC控制电路，母线电容模块上的电压经过IGBT模块组成的逆变电路以后将逆变后的电压经过共模抑制滤波模块进行共模抑制和滤波后发送至上电检测电路，经过DSP控制器发送的信号控制三极管Q1发射极的导通，导通后电流传感器CS13的第三输出端与第三输入端的连接将工作电压经过电阻R38分压后给三极管Q1的集电极提供工作电压，而三极管Q1集电极的电流在电流传感器CS13第三输入端和第三输出端传输后经过数据采集后传输至漏电流采样模块，并经过漏电流采样模块与DSP控制器连接确定电流传感器CS13采样到的电流值是否属于正常范围内，从而确定电流传感器CS13的工作状态是否正常。因此，应用本发明可以对家用逆变器DCAC电路中的电流传感器进行检测，确定其处于正常的工作状态，以保证整个电路采样值的准确性。

附图说明

图1是本发明提供的DCAC控制电路的电路图；

图2是本发明提供的漏电流采样电路的电路图。。

具体实施方式

为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本发明技术方案进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明技术方案，并不用于限制本发明技术方案的范围。

参见图1和图2，一种家用逆变器中的DCAC控制电路，包括：母线电容模块、IGBT模块、共模抑制滤波模块和上电检测电路，母线电容模块、IGBT模块、共模抑制滤波模块和上电检测电路依次相连。

需要说明的是，BUSP为母线电压的正极、BUSN为母线电压的负极。母线电容模块的组成包括：电容C308的正极与母线电压的正极BUSP相连，电容C308的负极与电容C309的正极相连，电容C309的负极母线电压的负极BUSN相连；电容C51的正极与母线电压的正极BUSP相连，电容C51的负极与电容C52的正极相连，电容C52的负极母线电压的负极BUSN相连；电容C53的正极与母线电压的正极BUSP相连，电容C53的负极与电容C54的正极相连，电容C54的负极母线电压的负极BUSN相连；电容C55的正极与母线电压的正极BUSP相连，电容C55的负极与电容C56的正极相连，电容C56的负极母线电压的负极BUSN相连；电容C57的正极与母线电压的正极BUSP相连，电容C57的负极与电容C58的正极相连，电容C58的负极母线电压的负极BUSN相连；以及电阻R31与电阻R32串联后并入母线电压的正极BUSP与母线电压的负极之间、电阻R33与电阻R34串联后并入母线电压的正极BUSP与母线电压的负极之间。这部分所有的电容为母线电容起到稳定母线电压的作用，电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34为电容放点消耗的作用，在断电时进行母线电容的消耗作用。且在电阻R33和R34以后还可以包括并联的滤波电容C59、C60，对母线电压进行滤波。

上电检测电路包括：电流传感器CS13、三极管Q1、第一电阻R37、第二电阻R30、第三电阻R45；共模抑制滤波模块的第一输出端和第二输出端端分别与电流传感器CS13的第一输入端和第二输入端相连，电流传感器CS13的第三输入端通过第一电阻R37与三极管Q1的集电极相连，三极管Q1的基极通过第二电阻R30连接至DSP控制器，三极管Q1的基极通过第三电阻R45与三极管Q1的发射极相连并接地；电流传感器的第一输出端、第二输出端输出电压与第一输入端和第二输入端对应，第三输出端通过第四电阻R38与工作电压相连；且电流传感器CS13所采集的电流数据发送至漏电流采样模块，通过漏电流采样模块与DSP控制器相连。

具体的，参见图2,为漏电流采样模块的电路图，电流传感器CS13的输出信号中的LC-sam通过电阻R103输入比较器A14B的正向输入端和LC-ref信号通过电阻R104输入比较器A14B的反向输入端，通过比较器A14B输出信号与DSP控制器相连。实现对采样，DSP获得漏电流的采样值。具体的，电阻R83、电阻R84、电容C96、电容C95为常规的电路连接，本发明在此不做赘述。

经过DSP控制器发送的信号LCSC经过电阻R30和R45分压后的电压为高电平时三极管Q1发射极的导通，否则截止；如果三极管Q1发射极导通，则电流传感器CS13的第三输出端T6与第三输入端T5的连接将工作电压经过电阻R38和电阻R37分压后给三极管Q1的集电极提供工作电压VA+，而三极管Q1集电极的电流在电流传感器CS13第三输入端T5和第三输出端T6传输后经过数据采集后传输至漏电流采样模块，并经过漏电流采样模块与DSP控制器连接确定电流传感器CS13采样到的电流值是否属于正常范围内，从而确定电流传感器CS13的工作状态是否正常。且市面上的家用逆变器电流检测电路多采用电流感应单元进行电流感应后再进行差分放大等方式处理，电路复杂，且在上电异常时不易于检测出来，不能保证其安全和可靠性。

需要说明的是，电流传感器CS13的输入端T1与输出端T2，输入端T3与输出端T4，输入端T5与输出端T6的值是一致的，例如T1输出电流是1A，那么T2的输出电流也是1A。电流传感器CS13采集的数据为LC-sam、LC-ref。

本发明的优选实施方式中，IGBT模块包括：第一开关管Q11、第二开关管Q12、第三开关管Q13、第四开关管Q14、第一电感、第二电感；母线电容模块的第一输出端与第一开关管Q11的集电极、第三开关管Q13的集电极相连，母线电容模块的第二输出端与第二开关管Q12的发射极、第四开关管Q14的发射极相连，第一开关管Q11的发射极与第二开关管Q12的集电极相连，第三开关管Q13的发射极与第四开关管Q14的集电极相连；第一开关管Q11的发射极与第一电感的第一端相连；第三开关管Q13的发射极与第二电感的第一端相连；第一电感的第二端与共模抑制滤波模块的第一输入端相连，第二电感的第二端共模抑制滤波模块的第二输入端相连，第一开关管Q11的基极、第二开关管Q12的基极、第三开关管Q13的基极、第四开关管Q14的基极分别与DSP控制器相连。

可以理解的是，IGBT模块所包括的4个开关管的基极分别与DSP控制器相连，用于控制开关管的是否导通，当高电平时，四个开关管的发射极分别导通，从而对母线电容模块的输出电压进行逆变，经过第一开关管Q11的发射极和第三开关管Q13的发射极输出逆变后的电压，具体的输出后的电压分别接入第一电感和第二电感，具体的，第一电感为J2和J3之间的线圈、第二电感为J1和J4之间的线圈。第一电感和第二电感为差模电感器。

本发明的优选实施方式中，还包括第一电流传感器CS11和第二电流传感器CS12，第一电流传感器CS11连接于第一电感的第二端和共模抑制滤波模块的第一输入端之间，第二电流传感器CS12连接于第二电感的第二端和共模抑制滤波模块的第二输入端之间。且对第一电流传感器和第二电流传感器获得逆变电流值后，对逆变后的电流进行采样，并输入DSP控制器，便于获得逆变后的电流值。可以确定IGBT和母线电容模块的工作是否正常。

本发明的优选实施方式中，共模抑制滤波模块包括：第四电阻R35、第五电阻R36、第一电容C61与第二电容C62的一端、第三电容C63、第四电容C64、第五电容C65、第三电感L1；母线电压通过并联的第一电阻R35、第二电阻R36、第一电容C61与第二电容C62的一端、第三电容C63的一端相连，第二电容C62的另一端与第四电容C64的一端、第三电感L1的第一端相连，第三电容C63的另一端与第四电容C64的另一端、第三电感L1的第二端相连，第三电感L1的第三端和第四端分别于电容C65的两端相连，第三电感L1的第一端与第三电感的第三端连接于第三电感L1的一边，第三电感L1的第二端与第三电感的第四端连接于第三电感L1的另一边，第三电感为共模电感。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。