CN201976002U - 太阳能电源双桥振荡电子变压器 - Google Patents
太阳能电源双桥振荡电子变压器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201976002U CN201976002U CN2011201106594U CN201120110659U CN201976002U CN 201976002 U CN201976002 U CN 201976002U CN 2011201106594 U CN2011201106594 U CN 2011201106594U CN 201120110659 U CN201120110659 U CN 201120110659U CN 201976002 U CN201976002 U CN 201976002U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- bridge
- voltage
- effect transistor
- field effect
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 title abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000005308 ferrimagnetism Effects 0.000 claims description 6
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000006880 cross-coupling reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本实用新型涉及电子技术领域，是一种太阳能电源双桥振荡电子变压器。包括由太阳能电池阵列、过压检测控制器、欠压检测控制器、电压配接器、蓄电池组成的太阳能电源和逆变器，还包括逆变器由两个桥式振荡器、相加耦合器、大功率MOS场效应管全波整流电路及过载检测保护电路组成，双桥振荡器功率合成接入大功率MOS场效应管全波整流电路成输出直流电压供负载，本实用新型电路独特、高效，广泛用于汽车、船只无交流市电或供电不便的场合大功率发光二极管LED灯照明、景观及广告。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，具体是一种太阳能电源双桥振荡电子变压器。
背景技术
在汽车、火车和船只没交流市电可供或野外露营休闲供电不便的场合，采用太阳能电源LED发光二极管阵列灯可产生明亮的光源，光电转换效率高，光线柔和宜人，使用方便，寿命长，并广泛适用于景观和广告。然而，驱动大功率发光二极管LED阵列灯逆变器电流大，要求振荡输出大功率，工作电压较低时电流就必须增大，因此，大电流振荡三极管功耗温升引起管子电压电流变化，同时大电流温升也使线圈磁性导磁率下降电感量减小，严重的发生磁饱和电感变得很小，进而影响灯管电压和电流改变，灯管发光亮度不稳定。极易烧坏器件。
发明内容
本实用新型的目的是提供太阳能电源供电，拖动大功率负载的一种太阳能电源双桥振荡电子变压器。
本实用新型技术解决方案为：包括由太阳能电池阵列、过压检测控制器、欠压检测控制器、电压配接器、蓄电池组成的太阳能电源和逆变器，还包括逆变器由两个桥式振荡器、相加耦合器、大功率MOS场效应管全波整流电路及过载检测保护电路组成，两个桥式振荡器分为桥式振荡器5a和桥式振荡器5b，分别由铁氧体磁性变压器T1、T2初级电感并联电容为谐振回路，谐振回路两端分别并接两个PNP大功率振荡管集电极和两个NPN大功率振荡管集电极，两个PNP大功率振荡管发射极接太阳能电源正极，两个NPN大功率振荡管发射极接地，互补串馈供电，四个大功率振荡管集电极与发射极之间并联快速恢复二极管，谐振回路两端还并联交叉耦合到对管基极电阻静态偏置和电容正反馈构成桥式振荡器，两个NPN大功率振荡管基极并接控制信号接口管集电极，接口管基极、集电极接电压负反馈偏置电阻，发射极接地，桥式振荡器5a与桥式振荡器5b输出功率分别由铁氧体磁性变压器T1和T2次级电感反相接入相加耦合器功率合成，桥式振荡器5a和桥式振荡器5b经相加耦合器功率合成接入大功率MOS场效应管全波整流电路，输出直流电压供负载，过载检测保护电路由负载电流经磁环电感感生电压二极管检波，检测电压接入接口管控制振荡管。
其中，大功率MOS场效应管全波整流电路由两个大功率MOS场效应管、开关二极管和电阻构成，两个大功率MOS场效应管源极分别接入相加耦合器次级电感的两端，电感中心抽头接地，栅极偏置电阻跨接在栅、漏两端，栅极经开关二极管并联电阻交叉接入相加耦合器次级电感的两端，两管漏极并接成全波整流输出直流电压；
过压检测控制器由运放A1同相输入端接稳压二极管基准电压，反相输入端接蓄电池电压，运放A1输出经三极管电流放大接继电器线圈，常闭触点切换太阳能电池阵列充电过压控制；欠压检测控制器由运放A2反相输入端接稳压二极管基准电压，同相输入端接蓄电池电压，运放A2输出经三极管电流放大接继电器线圈，常开触点切换太阳能电池阵列放电欠压控制。
本实用新型产生有益的积极效果是：太阳能电源供电双桥振荡功率合成高效输出，振荡十分强烈。振荡电路互补串馈供电，电源电压高电流小，降低功耗增大输出功率。不仅高效，集电极电流相位相反三阶和高阶奇次谐波为零，偶次谐波相互抵消，输出为纯正弦波，大功率MOS场效应管全波整流不用电解电容滤波，内阻低响应快。广泛用于没交流市电或供电不便的场合DC-DC变换，尤其适合驱动大功率发光二极管LEC阵列。
附图说明
图1本实用新型技术方案原理方框图。
图2桥式振荡器电路。
图3双桥振荡器功率合成电路。
图4大功率MOS场效应管全波整流及过载检测保护电路。
图5太阳能电源过压和欠压检测控制器电路。
具体实施方式
参照图1、2及图3(图2以桥式振荡器5a电路为例，桥式振荡器5b电路相同)，本实用新型具体实施方法和实施例：包括由太阳能电池阵列1a、过压检测控制器1b、欠压检测控制器1c、电压配接器1d、蓄电池E组成的太阳能电源1和逆变器，还包括逆变器由两个桥式振荡器5、相加耦合器4、大功率MOS场效应管全波整流电路3及过载检测保护电路2组成，两个桥式振荡器5分为桥式振荡器5a、桥式振荡器5b，分别由铁氧体磁性变压器T1、T2初级电感L1并联电容C0为谐振回路，谐振回路两端分别并接两个PNP大功率振荡管Q1、Q2集电极和两个NPN大功率振荡管Q3、Q4集电极，两个PNP大功率振荡管Q1、Q2发射极接太阳能电源1正极，两个NPN大功率振荡管Q3、Q4发射极接地，互补串馈供电，四个大功率振荡管Q1、Q2和Q3、Q4集电极与发射极之 间并联快速恢复二极管VD1、VD2和VD3、VD4，谐振回路两端还并联交叉耦合到对管基极电阻R1、R2和R3、R4静态偏置和电容C1、C2和C3、C4正反馈构成桥式振荡器，两个NPN大功率振荡管Q3、Q4基极并接控制信号接口管Q5、Q6集电极，接口管Q5、Q6基极、集电极接电压负反馈偏置电阻R5、R6，发射极接地，桥式振荡器5a与桥式振荡器5b输出功率分别由铁氧体磁性变压器T1和T2次级电感L2反相接入相加耦合器4功率合成，桥式振荡器5a和桥式振荡器5b经相加耦合器4功率合成接入大功率MOS场效应管全波整流电路3输出直流电压供负载。
快速恢复二极管VD1、VD2和VD3、VD4保护振荡管免受高反压击穿。
桥式振荡器由PNP、NPN三极管两个互补对称阻容交叉耦合推挽振荡互耦而成，阻容交叉耦合推挽振荡实际是输出输入直接相连两级LC选频放大器，大功率振荡管Q1、Q2和Q3、Q4导通角为90度交替工作，输出电流为半余弦波脉冲，振荡十分强烈，经谐振回路衰减谐波，集电极电流相位相反三阶和高阶奇次谐波为零，偶次谐波相互抵消，使负载输出为纯正弦波，不仅高效，互补串馈供电，电源电压高电流小，功耗低输出功率大。
通用大功率三极管构成桥式振荡输出功率只能匹配60W左右的负载，当要求更大输出功率如120W负载时，仅几只器件直接并联运用不能令人满意，双桥振荡功率合成叠加输出功率效果明显，通过相加耦合器将双桥振荡输出功率相互反相激励，两个输出电流变换加倍总和送到负载，这两个电流流经平衡电阻R9相等时，无功率损耗。
图4，大功率MOS场效应管全波整流电路由两个大功率MOS场效应管Q7、Q8全波整流，源极分别接入相加耦合器4次级电感的两端，电感中心抽头接地，栅极经开关二极管VD5、VD6并联电阻R11、R13交叉接入相加耦合器次级电感的两端，并与电阻R10、R12提供栅偏压，开关二极管VD5、VD6使栅极加速翻转，漏极并接成全波整流输出直流电压供给负载RL，整流电路不用电解电容滤波，响应快。本电子变压器输出直流电压、功率由双桥振荡器和相加耦合器初、次级电感比值及电源电压、电流确定。
过载检测保护电路2由负载电流经磁环电感L3感生电压二极管VD7峰值检波，检测电压经电容C5滤波、电阻R7、R8限流接入接口管Q5、Q6控制振荡管Q3、Q4及Q1、Q2，当负载短路或接触不良产生大电流，检测电压使Q5、Q6饱和导通，振荡管Q3、Q4及Q1、Q2截止停振，即时起到保护作用。
图5，过压检测控制器1b当蓄电池E电压高于稳压二极管VD8基准电压时，A1输出为低电平，三极管Q9驱动继电器J1释放J1-1常闭触点切断充电回路， 保护蓄电池E过压充电，蓄电池E电压随着照明耗电下降低于VD8基准电压时，A1反相输入电位低于同相基准电压，输出为高电平，继电器J1吸合J1-1常闭触点接通充电回路。欠压检测控制器1c当蓄电池E电压低于稳压二极管VD10基准电压时，A2输出为低电平，三极管Q10驱动继电器J2释放J2-1常开触点切断放电回路，保护蓄电池E欠压放电，蓄电池E随着充电电压上升高于VD10基准电压时，A2同相输入电位高于反相基准电压，输出为高电平，继电器J2吸合J2-1常开触点接通放电回路。电阻R14、R15、R16和R19、R20、R21及电位器RP1、RP2分压分别接入运算放大器同相和反相输入端。调整运算放大器电压负反馈电阻R17、R22和电位器RP1、RP2达到切换门限值。电阻R18、R23起限流作用。
二极管VD6防反充电，利用单向导电避免太阳能电池阵列1a晚间或下雨天不发电时或出现短路时蓄电池E向太阳能电池阵列1a放电。二极管VD7防蓄电池反接，当蓄电池E极性接反时导通，产生大电流将熔丝F1快速熔断，起到防护作用。二极管VD9、VD11吸收继电器J1、J2线圈反向电势，防护击穿三极管Q9、Q10。电压配接器1d连接桥式振荡器5电源端。
实施例太阳能电源电压60V，双桥振荡器电流2.5A，频率47KHZ，输出直流电压12V，电流10A，匹配128W发光二极管LED阵列灯，逆变效率85％。本实用新型广泛用于没交流市电或供电不便的场合DC-DC变换驱动直流电器。大功率MOS场效应管全波整流不用电解电容滤波，内阻低，响应快。尤其适合驱动大功率发光二极管LEC阵列灯。
Claims (3)
1.一种太阳能电源双桥振荡电子变压器，包括由太阳能电池阵列、过压检测控制器、欠压检测控制器、电压配接器、蓄电池组成的太阳能电源和逆变器，其特征在于：还包括逆变器由两个桥式振荡器、相加耦合器、大功率MOS场效应管全波整流电路及过载检测保护电路组成，两个桥式振荡器分为桥式振荡器(5a)和桥式振荡器(5b)，分别由铁氧体磁性变压器(T1)、(T2)初级电感并联电容为谐振回路，谐振回路两端分别并接两个PNP大功率振荡管集电极和两个NPN大功率振荡管集电极，两个PNP大功率振荡管发射极接太阳能电源正极，两个NPN大功率振荡管发射极接地，互补串馈供电，四个大功率振荡管集电极与发射极之间并联快速恢复二极管，谐振回路两端还并联交叉耦合到对管基极电阻静态偏置和电容正反馈构成桥式振荡器，两个NPN大功率振荡管基极并接控制信号接口管集电极，接口管基极、集电极接电压负反馈偏置电阻，发射极接地，桥式振荡器(5a)与桥式振荡器(5b)输出功率分别由铁氧体磁性变压器(T1)和(T2)次级电感反相接入相加耦合器功率合成，桥式振荡器(5a)和桥式振荡器(5b)经相加耦合器功率合成接入大功率MOS场效应管全波整流电路，输出直流电压供负载，过载检测保护电路由负载电流经磁环电感感生电压二极管检波，检测电压接入接口管控制振荡管。
2.根据权利要求1所述的太阳能电源双桥振荡电子变压器，其特征在于：大功率MOS场效应管全波整流电路由两个大功率MOS场效应管、开关二极管和电阻构成，两个大功率MOS场效应管源极分别接入相加耦合器次级电感的两端，电感中心抽头接地，栅极偏置电阻跨接在栅、漏两端，栅极经开关二极管并联电阻交叉接入相加耦合器次级电感的两端，两管漏极并接成全波整流输出直流电压。
3.根据权利要求1所述的太阳能电源双桥振荡电子变压器，其特征在于：过压检测控制器由运放A1同相输入端接稳压二极管基准电压，反相输入端接蓄电池电压，运放A1输出经三极管电流放大接继电器线圈，常闭触点切换太阳能电池阵列充电过压控制；欠压检测控制器由运放A2反相输入端接稳压二极管基准电压，同相输入端接蓄电池电压，运放A2输出经三极管电流放大接继电器线圈，常开触点切换太阳能电池阵列放电欠压控制。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011201106594U CN201976002U (zh) | 2011-04-03 | 2011-04-03 | 太阳能电源双桥振荡电子变压器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011201106594U CN201976002U (zh) | 2011-04-03 | 2011-04-03 | 太阳能电源双桥振荡电子变压器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201976002U true CN201976002U (zh) | 2011-09-14 |
Family
ID=44581100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011201106594U Expired - Fee Related CN201976002U (zh) | 2011-04-03 | 2011-04-03 | 太阳能电源双桥振荡电子变压器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201976002U (zh) |
-
2011
- 2011-04-03 CN CN2011201106594U patent/CN201976002U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201956907U (zh) | 直流低压电源双桥振荡电子变压器 | |
| CN201957315U (zh) | 太阳能电源八推挽振荡高压钠灯 | |
| CN206949539U (zh) | 一种超声波电子烟电路及该超声波电子烟 | |
| CN201976007U (zh) | 太阳能电源双推挽振荡电子变压器 | |
| CN202068631U (zh) | 太阳能电源双桥振荡金卤灯 | |
| CN201976315U (zh) | 太阳能电源双桥振荡功率合成荧光灯 | |
| CN201957318U (zh) | 太阳能电源双桥振荡高压钠灯 | |
| CN202068651U (zh) | 太阳能电源四桥振荡功率合成荧光灯 | |
| CN205753592U (zh) | 太阳能led路灯的充放电电路 | |
| CN201976323U (zh) | 太阳能电源四推挽振荡功率合成无极灯 | |
| CN201975998U (zh) | 太阳能电源四推挽振荡电子变压器 | |
| CN201994854U (zh) | 太阳能电源四桥振荡电子变压器 | |
| CN202068640U (zh) | 直流低压电源双桥振荡功率合成荧光灯 | |
| CN201976006U (zh) | 太阳能电源推挽振荡电子变压器 | |
| CN206949540U (zh) | 一种超声波电子烟电路及该超声波电子烟 | |
| CN201976002U (zh) | 太阳能电源双桥振荡电子变压器 | |
| CN202068644U (zh) | 太阳能电源双推挽振荡金卤灯 | |
| CN201976333U (zh) | 太阳能电源全桥振荡无极灯 | |
| CN201976004U (zh) | 太阳能电源八桥振荡电子变压器 | |
| CN202059662U (zh) | 太阳能电源八桥振荡功率合成高压钠灯 | |
| CN201976331U (zh) | 太阳能电源四桥振荡功率合成无极灯 | |
| CN201976001U (zh) | 太阳能电源桥式振荡电子变压器 | |
| CN201976000U (zh) | 太阳能电源八推挽振荡电子变压器 | |
| CN201976324U (zh) | 太阳能电源双桥振荡功率合成无极灯 | |
| CN201976328U (zh) | 太阳能电源双推挽振荡功率合成无极灯 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110914 Termination date: 20130403 |