简易单相变频切换电路.pdf

本发明公开一种简易单相变频切换电路，包括：一主控制模块、与主控制模块电性连接的软启动控制模块、用于检测主电路的电压和电流的保护电路模块以及隔离功率驱动模块，其中，软启动控制模块上连接一软启动模块，隔离功率驱动模块上连接一逆变电路模块，该逆变电路模块与保护电路模块及软启动模块连接，软启动模块还与一整流电路连接，整流电路与一交流输入模块连接。本发明用于三相220V小功率异步电机，能够达到节能目的，同时亦能提高工作效率。

权利要求书1.  简易单相变频切换电路，其特征在于：包括：一主控制模块(1)、与主 控制模块(1)电性连接的软启动控制模块(2)、用于检测主电路的电压和电流 的保护电路模块(3)以及隔离功率驱动模块(4)，其中，软启动控制模块(2) 上连接一软启动模块(6)，隔离功率驱动模块(4)上连接一逆变电路模块(7)， 该逆变电路模块(7)与保护电路模块(3)及软启动模块(6)连接，软启动模 块(6)还与一整流电路(8)连接，整流电路(8)与一交流输入模块(5)连接。 2.  根据权利要求1所述的简易单相变频切换电路，其特征在于：所述的主 控制模块(1)包括：第一控制芯片(11)、第二控制芯片(12)和电源隔离电路 (13)。 3.  根据权利要求2所述的简易单相变频切换电路，其特征在于：所述的第 一控制芯片(11)具有二十八引脚，其中，第3引脚串联一电阻R8后接地；第 6引脚和第7引脚间串联一晶振Y1，晶振Y1两端分别连接电容C8、C10，两电 容C8、C10并联后接地；第13引脚和第14引脚与电源隔离电路的第二光耦合器 U4连接，第12引脚与电源隔离电路的第一光耦合器U5连接，第11引脚串联一 四脚开关SW1后与第一光耦合器U5连接；第一光耦合器U5其发光二极管的负极 连接电阻R1，正极连接电阻R2，电阻R1、R2并联后连接至第一接口P1以及电 容C1；第二光耦合器U4其发光二极管的负极连接电阻R3，正极连接电阻R4， 电阻R3、R4并联后连接至第一接口P1以及电容C2，电容C1、C2并联后连接至 第一接口P1；第一光耦合器U5的发光二极管其正极还与电阻R4串联；第四、 第五引脚分别连接至第二接口P2。 4.  根据权利要求2所述的简易单相变频切换电路，其特征在于：所述的第 二控制芯片(12)具有十四引脚，其中，第1引脚、第3引脚和第7引脚串联一 电容C18后与电源连接，第13引脚串联一电阻R33后与电源连接，第5引脚和 第8引脚间串联一二极管，第11引脚连接光耦和器U8，第12引脚通过一电阻 R18与光耦合器U7连接，光耦合器U7、U8分别连接至第二接口P2；第一控制芯 片(11)的第5引脚串联一电阻R11后与光耦合器U8连接，第一控制芯片(11) 的第4引脚串联一电阻R14后与光耦合器U7连接，第一控制芯片(11)的第28 引脚串联一电阻R15后与光耦合器U7连接；光耦合器U7还与一稳压电路连接。 5.  根据权利要求4所述的简易单相变频切换电路，其特征在于：所述的第 二控制芯片(12)还与一通信电路连接，该通信电路包括一通信芯片(14)，通 信芯片(14)具有八个引脚，第二控制芯片(12)的第6引脚与通信芯片(14) 的第2、第3引脚连接；第二控制芯片(12)的第2引脚串联一电阻R34后与通 信芯片(14)的第1引脚连接，电阻R34与电阻R33并联；第二控制芯片(12) 的第8引脚串联一电阻R26后与通信芯片(14)的第4引脚连接；电阻R26上与 电阻R35、电容C23、电阻R39串联，电阻R39的一端与电容C23连接，另一端 串联有两压敏电阻RV1、RV2，压敏电阻RV1、RV2相并联；压敏电阻RV1的负极 端连接一电阻R27,电阻R27连接通信芯片的第6引脚；压敏电阻RV2的负极端 连接电阻R28，电阻R28连接通信芯片的第7引脚；通信芯片(14)的第6、第 7、第8引脚间并联有二极管DS1、DS2和电容C15，通信芯片的第5引脚还与电 容C15连接；压敏电阻RV1、RV2的负极端与第四接口P4连接，电阻R39与第四 接口P4连接。 6.  根据权利要求1所述的简易单相变频切换电路，其特征在于：所述的隔 离功率驱动模块(4)具有一驱动芯片(41)，驱动芯片(41)的第1引脚、第3 引脚、第5引脚第9引脚、第11引脚和第13引脚分别与第一控制芯片(11)的 第20引脚、第19引脚、第18引脚连接、第21、第22、第23引脚连接。 7.  根据权利要求6所述的简易单相变频切换电路，其特征在于：所述的逆 变电路模块(7)具有一IC芯片(71)，IC芯片(71)的第1引脚串联一电阻R41 后与电源连接，第2引脚串联一R43后与第一控制芯片(11)的第24引脚连接； 第3引脚与整流电路连接，第4、第5、第6引脚与第五接口连接；第7、第8、 第9引脚并联后连接一电阻R22，电阻R22的另一端连接有电容C17，电容C17 的另一端接地；第10引脚连接与电阻R22与电容C17之间；第11引脚与第一控 制芯片(11)的第17引脚之间连接有电阻R24；第12、13、14、18、19、20引 脚与驱动芯片连接；第21、22引脚之间并联一二极管D11和电容C25，第23、 24引脚之间并联一二极管D12和电容C27，第25、26引脚之间并联一二极管D13 和电容C28；第15引脚和16引脚之间连接一电容C21。 8.  根据权利要求7所述的简易单相变频切换电路，其特征在于：所述的整 流电路(8)的输入端与电容C19、C20并联，并联后电容C19、C20的正极端与 IC芯片的第2引脚连接，整流电路(8)的一输出端与第五接口连接，另一输出 端与软启动控制模块(2)连接。 9.  根据权利要求8所述的简易单向变频切换电路，其特征在于：所述的软 启动控制模块(2)包括：继电器K1、单刀双掷开关、二极管D7、D9、三极管 Q1，整流电路的一输出端通过热敏电阻RT1与单刀双掷开关连接，二极管D7的 正极端串联一电阻R19后与第一控制芯片的第16引脚连接；二极管D7的阴极连 接电阻R17和三极管Q1的第一脚，电阻R17和三极管Q1的第二脚间串联有电阻 R16，电阻R17和电阻R16间接电源，三极管Q1的第三脚连接有继电器K1和二 极管D9，二极管D9的阳极端接地。

说明书简易单相变频切换电路
技术领域：
本发明单相交流转三相交流电技术领域，特指简易单相变频切换电路。
背景技术：
在交流电力线路中具有的单一交流电动势，对外供电时一般有两个接头。我 国家用电源进入用户前均为三相五线制，三相是将三相全部使用在日常生活中广 泛使用单相供电方式，本发明是一种将单相交流(220V)转换成三相交流(220V) 的一种电路。主电路是给异步电动机提供恒压恒频电源的电力变换部分，大体上 是将电压源的直流变换为交流的三相电。是将直流功率变换为所要求频率的交流 功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种简易单相变频切换电路。
为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：简易单相变频切换电 路，包括：一主控制模块、与主控制模块电性连接的软启动控制模块、用于检测 主电路的电压和电流的保护电路模块以及隔离功率驱动模块，其中，软启动控制 模块上连接一软启动模块，隔离功率驱动模块上连接一逆变电路模块，该逆变电 路模块与保护电路模块及软启动模块连接，软启动模块还与一整流电路连接，整 流电路与一交流输入模块连接。
进一步而言，上述技术方案中，所述的主控制模块包括：第一控制芯片、第 二控制芯片和电源隔离电路。
进一步而言，上述技术方案中，所述的第一控制芯片具有二十八引脚，其中， 第3引脚串联一电阻R8后接地；第6引脚和第7引脚间串联一晶振Y1，晶振Y1 两端分别连接电容C8、C10，两电容C8、C10并联后接地；第13引脚和第14引 脚与电源隔离电路的第二光耦合器U4连接，第12引脚与电源隔离电路的第一光 耦合器U5连接，第11引脚串联一四脚开关SW1后与第一光耦合器U5连接；第 一光耦合器U5其发光二极管的负极连接电阻R1，正极连接电阻R2，电阻R1、 R2并联后连接至第一接口P1以及电容C1；第二光耦合器U4其发光二极管的负 极连接电阻R3，正极连接电阻R4，电阻R3、R4并联后连接至第一接口P1以及 电容C2，电容C1、C2并联后连接至第一接口P1；第一光耦合器U5的发光二极 管其正极还与电阻R4串联；第四、第五引脚分别连接至第二接口P2。
进一步而言，上述技术方案中，所述的第二控制芯片具有十四引脚，其中， 第1引脚、第3引脚和第7引脚串联一电容C18后与电源连接，第13引脚串联 一电阻R33后与电源连接，第5引脚和第8引脚间串联一二极管，第11引脚连 接光耦和器U8，第12引脚通过一电阻R18与光耦合器U7连接，光耦合器U7、 U8分别连接至第二接口P2；第一控制芯片的第5引脚串联一电阻R11后与光耦 合器U8连接，第一控制芯片的第4引脚串联一电阻R14后与光耦合器U7连接， 第一控制芯片的第28引脚串联一电阻R15后与光耦合器U7连接；光耦合器U7 还与一稳压电路连接。
进一步而言，上述技术方案中，所述的第二控制芯片还与一通信电路连接， 该通信电路包括一通信芯片，通信芯片具有八个引脚，第二控制芯片的第6引脚 与通信芯片的第2、第3引脚连接；第二控制芯片的第2引脚串联一电阻R34后 与通信芯片的第1引脚连接，电阻R34与电阻R33并联；第二控制芯片的第8引 脚串联一电阻R26后与通信芯片的第4引脚连接；电阻R26上与电阻R35、电容 C23、电阻R39串联，电阻R39的一端与电容C23连接，另一端串联有两压敏电 阻RV1、RV2，压敏电阻RV1、RV2相并联；压敏电阻RV1的负极端连接一电阻R27, 电阻R27连接通信芯片的第6引脚；压敏电阻RV2的负极端连接电阻R28，电阻 R28连接通信芯片的第7引脚；通信芯片的第6、第7、第8引脚间并联有二极 管DS1、DS2和电容C15，通信芯片的第5引脚还与电容C15连接；压敏电阻RV1、 RV2的负极端与第四接口P4连接，电阻R39与第四接口P4连接。
进一步而言，上述技术方案中，所述的隔离功率驱动模块具有一驱动芯片， 驱动芯片的第1引脚、第3引脚、第5引脚第9引脚、第11引脚和第13引脚分 别与第一控制芯片的第20引脚、第19引脚、第18引脚连接、第21、第22、第 23引脚连接。
进一步而言，上述技术方案中，所述的逆变电路模块具有一IC芯片，IC芯 片的第1引脚串联一电阻R41后与电源连接，第2引脚串联一R43后与第一控制 芯片的第24引脚连接；第3引脚与整流电路连接，第4、第5、第6引脚与第五 接口连接；第7、第8、第9引脚并联后连接一电阻R22，电阻R22的另一端连 接有电容C17，电容C17的另一端接地；第10引脚连接与电阻R22与电容C17 之间；第11引脚与第一控制芯片的第17引脚之间连接有电阻R24；第12、13、 14、18、19、20引脚与驱动芯片连接；第21、22引脚之间并联一二极管D11和 电容C25，第23、24引脚之间并联一二极管D12和电容C27，第25、26引脚之 间并联一二极管D13和电容C28；第15引脚和16引脚之间连接一电容C21。
进一步而言，上述技术方案中，所述的整流电路的输入端与电容C19、C20 并联，并联后电容C19、C20的正极端与IC芯片的第2引脚连接，整流电路的一 输出端与第五接口连接，另一输出端与软启动控制模块连接。
进一步而言，上述技术方案中，所述的软启动控制模块包括：继电器K1、 单刀双掷开关、二极管D7、D9、三极管Q1，整流电路的一输出端通过热敏电阻 RT1与单刀双掷开关连接，二极管D7的正极端串联一电阻R19后与第一控制芯 片的第16引脚连接；二极管D7的阴极连接电阻R17和三极管Q1的第一脚，电 阻R17和三极管Q1的第二脚间串联有电阻R16，电阻R17和电阻R16间接电源， 三极管Q1的第三脚连接有继电器K1和二极管D9，二极管D9的阳极端接地。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明 三相220V小功率异步电机，能够达到节能目的，同时亦能提高工作效率。
附图说明：
图1是本发明的原理框图
图2是本发明的电路图。
具体实施方式：
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。
见图1-2所示，简易单相变频切换电路，包括：一主控制模块1、与主控制 模块1电性连接的软启动控制模块2、用于检测主电路的电压和电流的保护电路 模块3以及隔离功率驱动模块4，其中，软启动控制模块2上连接一软启动模块 6，隔离功率驱动模块4上连接一逆变电路模块7，该逆变电路模块7与保护电 路模块3及软启动模块6连接，软启动模块6还与一整流电路8连接，整流电路 8与一交流输入模块5连接。
所述的主控制模块1包括：第一控制芯片11、第二控制芯片12和电源隔离 电路13。
所述的第一控制芯片11具有二十八引脚，其中，第3引脚串联一电阻R8后 接地；第6引脚和第7引脚间串联一晶振Y1，晶振Y1两端分别连接电容C8、C10， 两电容C8、C10并联后接地；第13引脚和第14引脚与电源隔离电路的第二光耦 合器U4连接，第12引脚与电源隔离电路的第一光耦合器U5连接，第11引脚串 联一四脚开关SW1后与第一光耦合器U5连接；第一光耦合器U5其发光二极管的 负极连接电阻R1，正极连接电阻R2，电阻R1、R2并联后连接至第一接口P1以 及电容C1；第二光耦合器U4其发光二极管的负极连接电阻R3，正极连接电阻 R4，电阻R3、R4并联后连接至第一接口P1以及电容C2，电容C1、C2并联后连 接至第一接口P1；第一光耦合器U5的发光二极管其正极还与电阻R4串联；第 四、第五引脚分别连接至第二接口P2。
所述的第二控制芯片12具有十四引脚，其中，第1引脚、第3引脚和第7 引脚串联一电容C18后与电源连接，第13引脚串联一电阻R33后与电源连接， 第5引脚和第8引脚间串联一二极管，第11引脚连接光耦和器U8，第12引脚 通过一电阻R18与光耦合器U7连接，光耦合器U7、U8分别连接至第二接口P2； 第一控制芯片11的第5引脚串联一电阻R11后与光耦合器U8连接，第一控制芯 片11的第4引脚串联一电阻R14后与光耦合器U7连接，第一控制芯片11的第 28引脚串联一电阻R15后与光耦合器U7连接；光耦合器U7还与一稳压电路连 接。
所述的第二控制芯片12还与一通信电路连接，该通信电路包括一通信芯片 14，通信芯片14具有八个引脚，第二控制芯片12的第6引脚与通信芯片14的 第2、第3引脚连接；第二控制芯片12的第2引脚串联一电阻R34后与通信芯 片14的第1引脚连接，电阻R34与电阻R33并联；第二控制芯片12的第8引脚 串联一电阻R26后与通信芯片14的第4引脚连接；电阻R26上与电阻R35、电 容C23、电阻R39串联，电阻R39的一端与电容C23连接，另一端串联有两压敏 电阻RV1、RV2，压敏电阻RV1、RV2相并联；压敏电阻RV1的负极端连接一电阻 R27,电阻R27连接通信芯片的第6引脚；压敏电阻RV2的负极端连接电阻R28， 电阻R28连接通信芯片的第7引脚；通信芯片14的第6、第7、第8引脚间并联 有二极管DS1、DS2和电容C15，通信芯片的第5引脚还与电容C15连接；压敏 电阻RV1、RV2的负极端与第四接口P4连接，电阻R39与第四接口P4连接。
所述的隔离功率驱动模块4具有一驱动芯片41，驱动芯片41的第1引脚、 第3引脚、第5引脚第9引脚、第11引脚和第13引脚分别与第一控制芯片11 的第20引脚、第19引脚、第18引脚连接、第21、第22、第23引脚连接。
所述的逆变电路模块7具有一IC芯片71，IC芯片71的第1引脚串联一电 阻R41后与电源连接，第2引脚串联一R43后与第一控制芯片11的第24引脚连 接；第3引脚与整流电路连接，第4、第5、第6引脚与第五接口连接；第7、 第8、第9引脚并联后连接一电阻R22，电阻R22的另一端连接有电容C17，电 容C17的另一端接地；第10引脚连接与电阻R22与电容C17之间；第11引脚与 第一控制芯片11的第17引脚之间连接有电阻R24；第12、13、14、18、19、20 引脚与驱动芯片连接；第21、22引脚之间并联一二极管D11和电容C25，第23、 24引脚之间并联一二极管D12和电容C27，第25、26引脚之间并联一二极管D13 和电容C28；第15引脚和16引脚之间连接一电容C21。
所述的整流电路8的输入端与电容C19、C20并联，并联后电容C19、C20的 正极端与IC芯片的第2引脚连接，整流电路8的一输出端与第五接口连接，另 一输出端与软启动控制模块2连接。
所述的保护电路模块3保护检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过 电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电 压、电流值。
所述的软启动控制模块2包括：继电器K1、单刀双掷开关、二极管D7、D9、 三极管Q1，整流电路的一输出端通过热敏电阻RT1与单刀双掷开关连接，二极 管D7的正极端串联一电阻R19后与第一控制芯片的第16引脚连接；二极管D7 的阴极连接电阻R17和三极管Q1的第一脚，电阻R17和三极管Q1的第二脚间串 联有电阻R16，电阻R17和电阻R16间接电源，三极管Q1的第三脚连接有继电 器K1和二极管D9，二极管D9的阳极端接地。所述的软启动控制模块2包括： 单刀双掷开关、二极管D7、D9、三极管Q1，整流电路的一输出端通过热敏电阻 RT1与单刀双掷开关连接，二极管D7的正极端串联一电阻R19后与第一控制芯 片的第16引脚连接；二极管D7的阴极连接电阻R17和三极管Q1的第一脚，电 阻R17和三极管Q1的第二脚间串联有电阻R16，电阻R17和电阻R16间接电源， 三极管Q1的第三脚连接有单刀双掷开关和二极管D9，二极管D9的阳极端接地。
本发明是一种将单相交流(220V)转换成三相交流(220V)的一种电路。 整个电路是给异步电动机提供恒压恒频电源的电力变换部分，大体上是将电压源 的直流变换为交流的三相电，是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所 确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。从第五接口 P5的2、3脚输入单相交流220V，经过软启动继电器K1供电给D8整流器，输出 300V左右的直流电，经过C19、C20滤波电路供给逆变电路；从300V直流段取 到开关电源电路，经过U3、T1等开关电源器件变换，提供给U1、U2等稳压器件， 经过稳压输出到各辅助工作电路；从单片机U6输出6路SPWM信号，经过U11输 出到逆变模块以控制逆变输出电压。
当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围， 凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包 括于本发明申请专利范围内。