一种逆变异常报警电路的制作方法

1.本发明涉及逆变调节保护技术领域，具体是一种逆变异常报警电路。


背景技术：

2.逆变电路是把直流电转换为交流电的转换设备，其广泛应用于各种用电设备的电源、变频器、驱动器等上，现有的逆变电路在出现电能异常时，配合微控制电路可以进行相关的异常报警控制，还可进行逆变断电保护控制，但是这使得逆变电路输出异常时，无法继续对用电设备提供所需的电能，并且逆变电路在实际工作中，容易由于电网波动等干扰而导致逆变电路输出的电能出现异常，这使得逆变电路的工作效率大大降低，同时也降低了对用电设备的供电效率，因此有待改进。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供一种逆变异常报警电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.依据本发明实施例中，提供一种逆变异常报警电路，该逆变异常报警电路包括：电源模块，智能控制模块，逆变控制模块，输出控制模块，输出调节模块，输出采样模块，电能判断模块，报警模块，输出模块；所述电源模块，用于对输入的电能进行整流和滤波处理并输出；所述智能控制模块，与所述逆变控制模块、输出控制模块、输出调节模块、电能判断模块和输出采样模块连接，用于接收所述输出采样模块和电能判断模块输出的信号，用于输出第一脉冲信号并控制所述逆变控制模块的工作，用于输出第二脉冲信号和第三脉冲信号并控制输出控制模块的工作，用于输出第四脉冲信号和第五脉冲信号并控制所述输出调节模块的工作；所述逆变控制模块，与所述电源模块连接，用于接收所述第一脉冲信号并对所述电源模块输出的电能进行dc-ac调节处理；所述输出控制模块，与所述逆变控制模块和输出调节模块连接，用于接收所述逆变控制模块输出的电能和所述第二脉冲信号并对输入的电能进行恒压调节处理，用于接收所述第三脉冲信号并控制所述输出调节模块的工作模式；所述输出调节模块，与所述输出采样模块和输出模块连接，用于接收所述第四脉冲信号并对所述输出控制模块输出的电能进行存储和滤波处理，用于接收所述第五脉冲信号并对存储的电能进行逆变调节和升压调节处理，用于将滤波处理后的电能和逆变与升压调节后的电能传输给所述输出采样模块和输出模块；所述输出采样模块，用于对所述输出调节模块输出的电能进行电压采样并输出电压信号；所述电能判断模块，与所述输出采样模块连接，用于对所述电压信号进行过压和欠压判断并分别输出第一控制信号和第二控制信号；所述报警模块，与所述电能判断模块和电源模块连接，用于接收所述第一控制信
号和第二控制信号并进行异常报警；所述输出模块，用于接收所述输出调节模块输出的电能并与用电设备进行连接。
5.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明逆变异常报警电路由智能控制模块控制逆变控制模块进行逆变调节，并在逆变控制模块正常工作时，控制输出控制模块和输出调节模块分别进行恒压调节和输出储能与滤波处理，提高逆变后电能的精度，同时确保电路的安全性，由输出采样模块和电能判断模块分别进行输出采样和输出异常判断，并在输出异常时，断开逆变控制模块的工作，控制输出调节模块配合输出控制模块将存储的电能进行逆变升压释放，为输出模块提供短暂的电能，提高电路的供电效率，且报警模块可进行异常报警。
附图说明
6.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
7.图1为本发明实例提供的逆变异常报警电路的原理方框示意图；图2为本发明实例提供的逆变异常报警电路的电路图；图3为本发明实例提供的电能判断模块的电路图；图4为本发明实例提供的报警模块的电路图。
具体实施方式
8.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
9.在一个实施例中，请参阅图1，一种逆变异常报警电路包括：电源模块1，智能控制模块2，逆变控制模块3，输出控制模块4，输出调节模块5，输出采样模块6，电能判断模块7，报警模块8，输出模块9；具体地，所述电源模块1，用于对输入的电能进行整流和滤波处理并输出；智能控制模块2，与所述逆变控制模块3、输出控制模块4、输出调节模块5、电能判断模块7和输出采样模块6连接，用于接收所述输出采样模块6和电能判断模块7输出的信号，用于输出第一脉冲信号并控制所述逆变控制模块3的工作，用于输出第二脉冲信号和第三脉冲信号并控制输出控制模块4的工作，用于输出第四脉冲信号和第五脉冲信号并控制所述输出调节模块5的工作；逆变控制模块3，与所述电源模块1连接，用于接收所述第一脉冲信号并对所述电源模块1输出的电能进行dc-ac调节处理；输出控制模块4，与所述逆变控制模块3和输出调节模块5连接，用于接收所述逆变控制模块3输出的电能和所述第二脉冲信号并对输入的电能进行恒压调节处理，用于接收所述第三脉冲信号并控制所述输出调节模块5的工作模式；
输出调节模块5，与所述输出采样模块6和输出模块9连接，用于接收所述第四脉冲信号并对所述输出控制模块4输出的电能进行存储和滤波处理，用于接收所述第五脉冲信号并对存储的电能进行逆变调节和升压调节处理，用于将滤波处理后的电能和逆变与升压调节后的电能传输给所述输出采样模块6和输出模块9；输出采样模块6，用于对所述输出调节模块5输出的电能进行电压采样并输出电压信号；电能判断模块7，与所述输出采样模块6连接，用于对所述电压信号进行过压和欠压判断并分别输出第一控制信号和第二控制信号；报警模块8，与所述电能判断模块7和电源模块1连接，用于接收所述第一控制信号和第二控制信号并进行异常报警；输出模块9，用于接收所述输出调节模块5输出的电能并与用电设备进行连接。
10.在具体实施例中，上述电源模块1可采用整流滤波电路，对输入的交流电能进行整流滤波处理；上述智能控制模块2可采用，但并不限于单片机等集成了运算器、控制器、存储器以及输入输出器等诸多部件，实现信号的处理、数据存储、模块控制、定时控制等功能的微控制器，在此采用的微控制器需配置相关的功率管驱动装置，以实现对电路中功率管的驱动控制，在此不做赘述；上述逆变控制模块3可采用功率管组成的逆变控制电路，进行dc-ac处理；上述输出控制模块4可采用双向功率管和电容电路组成的输出控制电路，对逆变控制模块3产生的电压进行恒压控制，并配合输出调节模块5进行工作；上述输出调节模块5可采用输出滤波电路和电压调节电路组成的输出调节电路，由输出滤波电路对输入的电能进行存储和滤波传输，由电能调节电路进行电能传输和电能升压处理，配合输出控制模块4实现短暂的逆变和升压工作；上述输出采样模块6可采用输出采样电路，对输出调节模块5输出的电能进行电压采样；上述电能判断模块7可采用比较电路组成的电能判断电路，同于判断输出的电能是否出现过压和欠压的情况；上述报警模块8可采用报警电路，进行电能异常报警，在此不做赘述；上述输出模块9用于与用电设备连接，并将接收的电能传输给用电设备，在此不做赘述。
11.在另一个实施例中，请参阅图2、图3和图4，所述电源模块1包括交流电源、第一整流器t1、第一电容c1；所述逆变控制模块3包括第一功率管q1、第二功率管q2、第三功率管q3和第四功率管q4；所述智能控制模块2包括第一控制器u1；具体地，所述交流电源的第一端和第二端分别连接第一整流器t1的第一输入端和第二输入端，第一整流器t1的第一输出端连接第一电容c1的一端、第一功率管q1的集电极和第二功率管q2的集电极，第一整流器t1的第二输出端连接第一电容c1的另一端、第三功率管q3的发射极和第四功率管q4的发射极，第一功率管q1的发射极连接第三功率管q3的集电极，第二功率管q2的发射极连接第四功率管q4的集电极，第一功率管q1的栅极、第二功率管q2的栅极、第三功率管q3的栅极和第四功率管q4的栅极分别连接所述第一控制器u1的第一io端、第二io端、第三io端和第四io端。
12.在具体实施例中，上述第一整流器t1可选用，但并不限于三相整流装置和单相整流装置，对输入的交流电能进行整流处理，具体由交流电能提供的交流情况决定；上述第一功率管q1、第二功率管q2、第三功率管q3和第四功率管q4均可选用igbt，组成逆变控制电路；上述第一控制器u1可选用，但并不限于stm32单片机，并且该单片机与功率管连接的部
分具备igbt驱动装置，在此不做赘述。
13.进一步地，所述输出控制模块4包括第五功率管q5、第六功率管q6、第二电容c2和第三电容c3；具体地，所述第五功率管q5的集电极连接第二电容c2的一端和所述第一功率管q1的发射极，第五功率管q5的发射极连接第二电容c2的另一端、第六功率管q6的发射极和第三电容c3的一端，第六功率管q6的集电极连接第三电容c3的另一端和所述第四功率管q4的集电极，第五功率管q5的栅极和第六功率管q6的栅极分别连接所述第一控制器u1的第五io端和第六io端。
14.在具体实施例中，上述第五功率管q5和第六功率管q6均可选用igbt，组成双向功率管，配合第二电容c2和第三电容c3组成的电容电路，对输入的电能进行恒压调节，并配合输出调节模块5进行逆变和升压工作。
15.进一步地，所述输出调节模块5包括第一电感l1、第十二功率管q12、第八功率管q8、第九功率管q9、第五电容c5；所述输出模块9包括输出端口和第四电容c4；具体地，所述第一电感l1的第一端连接所述第五功率管q5的集电极，第一电感l1的第二端连接第十二功率管q12的集电极和第八功率管q8的集电极，第八功率管q8的发射极连接第九功率管q9的发射极，第十二功率管q12的栅极、第八功率管q8的栅极和第九功率管q9的栅极分别连接所述第一控制器u1的第十五io端、第八io端和第九io端，第九功率管q9的集电极连接第五电容c5的第一端和输出端口的一端，第五电容c5的第二端连接输出端口的另一端和第四电容c4的第一端，第四电容c4的第二端连接所述第四功率管q4的发射极。
16.进一步地，所述输出调节模块5还包括第二电感l2、第七功率管q7、第十功率管q10和第十一功率管q11；具体地，所述第二电感l2的一端连接所述第六功率管q6的集电极，第二电感l2的另一端连接第七功率管q7的集电极和第十功率管q10的集电极，第十功率管q10的发射极连接第十一功率管q11的发射极，第十一功率管q11的集电极连接所述第五电容c5的第二端，第七功率管q7的发射极连接所述第十二功率管q12的发射极，第七功率管q7的栅极、第十功率管q10的栅极和第十一功率管q11的栅极分别连接所述第一控制器u1的第七io端、第十io端和第十一io端。
17.在具有实施例中，上述第十二功率管q12、第七功率管q7、第八功率管q8、第九功率管q9、第十功率管q10和第十一功率管q11均可选用igbt，其中仅在第八功率管q8、第九功率管q9、第十功率管q10和第十一功率管q11导通时，配合第一电感l1、第二电感l2和第五电容c5对输入的电能进行存储和滤波处理，配合第十二功率管q12和第七功率管q7完成升压处理。
18.进一步地，所述输出采样模块6包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第六电容c6；具体地，所述第一电阻r1的第一端连接所述第五电容c5的第一端，第一电阻r1的第二端连接第三电阻r3的一端和所述电能判断模块7并通过第二电阻r2连接第五电容c5的第二端，第三电阻r3的另一端连接第六电阻的一端和所述第一控制器u1的第十二io端，第六电阻的另一端接地。
19.在具有实施例中，上述第一电阻r1和第二电阻r2进行电压采样，第三电阻r3和第六电容c6进行采样滤波处理。
20.进一步地，所述电能判断模块7包括第一比较器a1、第二比较器a2、第一二极管d1、第二二极管d2、第一阈值装置和第二阈值装置；具体地，所述第一比较器a1的同相端连接第一二极管d1的阴极、第二比较器a2的反相端和所述第一电阻r1的第二端，第一比较器a1的反相端连接第一阈值装置，第二比较器a2的同相端连接第二二极管d2的阴极和第二阈值装置，第一比较器a1的输出端连接第一二极管d1的阳极和所述第一控制器u1的第十三io端，第二比较器a2的输出端连接第二二极管d2的阳极和第一控制器u1的第十四io端。
21.在具有实施例中，上述第一比较器a1和第二比较器a2均可选用lm393比较器；上述第一阈值装置提供过压阈值，第二阈值装置提供欠压阈值，在此不做赘述。
22.进一步地，所述报警模块8包括第四电阻r4、第一稳压管vd1、第一开关管vt1、第二开关管vt2和报警装置；具体地，所述第四电阻r4的一端连接所述电源模块1，第四电阻r4的另一端连接第一稳压管vd1的阴极和报警装置的第一端，报警装置的第二端连接第一开关管vt1的集电极和第二开关管vt2的集电极，第一开关管vt1的基极和第二开关管vt2的基极分别连接所述第一比较器a1的输出端和第二比较器a2的输出端，第一稳压管vd1的阳极、第一开关管vt1的发射极和第二开关管vt2的发射极均接地。
23.在具有实施例中，上述第一开关管vt1和第二开关管vt2均可选用npn型三极管，控制报警装置的报警工作。
24.本发明一种逆变异常报警电路，由第一整流器t1和第一电容c1对交流电源提供的交流电能进行整流滤波处理，由第一控制器u1驱动第一功率管q1、第二功率管q2、第三功率管q3和第四功率管q4完成电能的dc-ac调节处理，并且此时第一控制器u1控制第八功率管q8、第九功率管q9、第十功率管q10和第十一功率管q11的导通，使得逆变后的电能分别通过第一电感l1和第二电感l2后传输给输出端口，同时在逆变控制模块3进行逆变时，如果产生了漏电流等，第一控制器u1将通过控制第五功率管q5和第六功率管q6的工作，配合第二电容c2和第三电容c3对多余产生的电流进行吸收，确保恒压输出，并由第一电阻r1和第二电阻r2对输出的电能进行电压采样，并由第一控制器u1接收，由第一比较器a1和第二比较器a2分别进行过压和欠压判断，但电能出现异常时，第一控制器u1将停止逆变控制模块3的工作，此时电路与电源模块1断开，同时第一控制器u1将通过控制第五功率管q5、第七功率管q7、第十功率管q10的工作，实现由第一电感l1供电，第二电感l2、第七功率管q7和第十功率管q10进行升压处理，控制第十二功率管q12、第六功率管q6和第九功率管q9的工作，实现第二电感l2供电，第一电感l1、第十二功率管q12和第九功率管q9进行升压处理，并且由于周期性控制第五功率管q5、第七功率管q7和第十功率管q10与第六功率管q6、第十二功率管q12和第九功率管q9的工作，可实现逆变输出，为输出端口提供短暂的交流供电，并且在出现电能异常时，第一比较器a1将控制第一开关管vt1导通或第二比较器a2将控制第二开关管vt2导通，使得报警装置进行异常报警。
25.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论
从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
26.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。

技术特征：
1.一种逆变异常报警电路，其特征在于：该逆变异常报警电路包括：电源模块，智能控制模块，逆变控制模块，输出控制模块，输出调节模块，输出采样模块，电能判断模块，报警模块，输出模块；所述电源模块，用于对输入的电能进行整流和滤波处理并输出；所述智能控制模块，与所述逆变控制模块、输出控制模块、输出调节模块、电能判断模块和输出采样模块连接，用于接收所述输出采样模块和电能判断模块输出的信号，用于输出第一脉冲信号并控制所述逆变控制模块的工作，用于输出第二脉冲信号和第三脉冲信号并控制输出控制模块的工作，用于输出第四脉冲信号和第五脉冲信号并控制所述输出调节模块的工作；所述逆变控制模块，与所述电源模块连接，用于接收所述第一脉冲信号并对所述电源模块输出的电能进行dc-ac调节处理；所述输出控制模块，与所述逆变控制模块和输出调节模块连接，用于接收所述逆变控制模块输出的电能和所述第二脉冲信号并对输入的电能进行恒压调节处理，用于接收所述第三脉冲信号并控制所述输出调节模块的工作模式；所述输出调节模块，与所述输出采样模块和输出模块连接，用于接收所述第四脉冲信号并对所述输出控制模块输出的电能进行存储和滤波处理，用于接收所述第五脉冲信号并对存储的电能进行逆变调节和升压调节处理，用于将滤波处理后的电能和逆变与升压调节后的电能传输给所述输出采样模块和输出模块；所述输出采样模块，用于对所述输出调节模块输出的电能进行电压采样并输出电压信号；所述电能判断模块，与所述输出采样模块连接，用于对所述电压信号进行过压和欠压判断并分别输出第一控制信号和第二控制信号；所述报警模块，与所述电能判断模块和电源模块连接，用于接收所述第一控制信号和第二控制信号并进行异常报警；所述输出模块，用于接收所述输出调节模块输出的电能并与用电设备进行连接。2.根据权利要求1所述的一种逆变异常报警电路，其特征在于，所述电源模块包括交流电源、第一整流器、第一电容；所述逆变控制模块包括第一功率管、第二功率管、第三功率管和第四功率管；所述智能控制模块包括第一控制器；所述交流电源的第一端和第二端分别连接第一整流器的第一输入端和第二输入端，第一整流器的第一输出端连接第一电容的一端、第一功率管的集电极和第二功率管的集电极，第一整流器的第二输出端连接第一电容的另一端、第三功率管的发射极和第四功率管的发射极，第一功率管的发射极连接第三功率管的集电极，第二功率管的发射极连接第四功率管的集电极，第一功率管的栅极、第二功率管的栅极、第三功率管的栅极和第四功率管的栅极分别连接所述第一控制器的第一io端、第二io端、第三io端和第四io端。3.根据权利要求2所述的一种逆变异常报警电路，其特征在于，所述输出控制模块包括第五功率管、第六功率管、第二电容和第三电容；具体地，所述第五功率管的集电极连接第二电容的一端和所述第一功率管的发射极，第五功率管的发射极连接第二电容的另一端、第六功率管的发射极和第三电容的一端，第六功率管的集电极连接第三电容的另一端和所述第四功率管的集电极，第五功率管的栅极
和第六功率管的栅极分别连接所述第一控制器的第五io端和第六io端。4.根据权利要求3所述的一种逆变异常报警电路，其特征在于，所述输出调节模块包括第一电感、第十二功率管、第八功率管、第九功率管、第五电容；所述输出模块包括输出端口和第四电容；所述第一电感的第一端连接所述第五功率管的集电极，第一电感的第二端连接第十二功率管的集电极和第八功率管的集电极，第八功率管的发射极连接第九功率管的发射极，第十二功率管的栅极、第八功率管的栅极和第九功率管的栅极分别连接所述第一控制器的第十五io端、第八io端和第九io端，第九功率管的集电极连接第五电容的第一端和输出端口的一端，第五电容的第二端连接输出端口的另一端和第四电容的第一端，第四电容的第二端连接所述第四功率管的发射极。5.根据权利要求4所述的一种逆变异常报警电路，其特征在于，所述输出调节模块还包括第二电感、第七功率管、第十功率管和第十一功率管；所述第二电感的一端连接所述第六功率管的集电极，第二电感的另一端连接第七功率管的集电极和第十功率管的集电极，第十功率管的发射极连接第十一功率管的发射极，第十一功率管的集电极连接所述第五电容的第二端，第七功率管的发射极连接所述第十二功率管的发射极，第七功率管的栅极、第十功率管的栅极和第十一功率管的栅极分别连接所述第一控制器的第七io端、第十io端和第十一io端。6.根据权利要求4所述的一种逆变异常报警电路，其特征在于，所述输出采样模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第六电容；所述第一电阻的第一端连接所述第五电容的第一端，第一电阻的第二端连接第三电阻的一端和所述电能判断模块并通过第二电阻连接第五电容的第二端，第三电阻的另一端连接第六电阻的一端和所述第一控制器的第十二io端，第六电阻的另一端接地。7.根据权利要求6所述的一种逆变异常报警电路，其特征在于，所述电能判断模块包括第一比较器、第二比较器、第一二极管、第二二极管、第一阈值装置和第二阈值装置；所述第一比较器的同相端连接第一二极管的阴极、第二比较器的反相端和所述第一电阻的第二端，第一比较器的反相端连接第一阈值装置，第二比较器的同相端连接第二二极管的阴极和第二阈值装置，第一比较器的输出端连接第一二极管的阳极和所述第一控制器的第十三io端，第二比较器的输出端连接第二二极管的阳极和第一控制器的第十四io端。8.根据权利要求7所述的一种逆变异常报警电路，其特征在于，所述报警模块包括第四电阻、第一稳压管、第一开关管、第二开关管和报警装置；所述第四电阻的一端连接所述电源模块，第四电阻的另一端连接第一稳压管的阴极和报警装置的第一端，报警装置的第二端连接第一开关管的集电极和第二开关管的集电极，第一开关管的基极和第二开关管的基极分别连接所述第一比较器的输出端和第二比较器的输出端，第一稳压管的阳极、第一开关管的发射极和第二开关管的发射极均接地。

技术总结
本发明公开了一种逆变异常报警电路，涉及逆变调节保护技术领域，包括智能控制模块，用于信号接收和模块控制；逆变控制模块，用于逆变处理；输出调节模块，用于电能的存储和滤波并传输给输出模块；输出控制模块，用于恒压调节并配合输出调节模块进行逆变和升压控制；输出采样模块，用于输出采样；电能判断模块，用于输出异常判断并控制报警模块进行报警；本发明逆变异常报警电路由逆变控制模块进行逆变工作，配合输出控制模块和输出调节模块进行恒压调节和输出储能与滤波，输出采样模块配合电能判断模块进行输出异常判断，输出异常时，停止逆变工作并控制输出调节模块配合输出控制模块进行逆变升压释放，报警模块进行异常报警。报警模块进行异常报警。报警模块进行异常报警。


技术研发人员：刘安家 倪健 周连军
受保护的技术使用者：苏州腾圣技术有限公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/5/31