本发明关于一种逆变电路， 特别是关于一种能实现小负载检测且睡眠功耗 小的逆变电路。 背景技术

逆变器是应用功率半导体器件， 将蓄电池、 太阳能电池或燃料电池等直流 电能转换成恒压 （220V、 115V等） 恒频（50Hz、 60Hz、 400Hz等） 交流电能 的一种静止变流装置， 供交流负载使用或与交流电并网发电， 这种逆变技术在 新能源开发应用上起着至关重要的作用。

在 DC/AC 直流电压输入、 交流电压输出的逆变电源应用中， 通常 DC供 电是由直流电池提供。 当 AC端接有负载时， DC 直流电被转换成 AC 交流电供 负载使用。 但， 当没有负载时， 逆变器仍然工作， 这时有一定的静态损耗， 电 池会被不断地耗电， 势必会造成很多不必要的损耗。

为了减少不必要的损耗， 一个比较好的方法就是在没有负载时让逆变器 处 于待机状态。 因此， 为使在没有负载时， 让逆变器处于待机状态， 以便损耗更 小的电能， 往往需要设置检测有无负载的电路。 现有技术中通常的检测方法是 使用取样电阻检测输出电流或使用电流互感器 检测输出电流。 然而， 上述方法 有以下两个通病： 1、 当负载 ^艮小时， 会判断成无负载而使逆变器进入休眠待机 状态， 从而使小负载无法使用； 2、 一般使用这种检测方法的逆变器睡眠时的功 耗也有 1.5W以上， 无法做到更小的睡眠损耗， 否则当有负载时艮难唤醒。

综上所述,可知先前技术的逆变器检测有无负� �时往往会导致将负载很小判 断为无负载而使逆变器进入休眠待机状态导致 小负载无法使用且睡眠损耗高的 问题， 因此实有必要提出改进的技术手段， 来解决此一问题。 发明内容

为克服上述现有技术的种种缺点， 本发明的主要目的在于提供一种逆变电 路， 其不仅实现了 0.1W以下的小负载检测， 且睡眠时的损耗可以减小至 0.1W 以下。

为达上述及其它目的， 本发明一种逆变电路， 至少包括：

直流 /交流逆变器， 具有第一直流输入端、 第二直流输入端、 第一交流输出 端及第二交流输出端， 该第一交流输出端通过一第五电阻连接一相对 于 G点的 直流高电压， 用于在无交流输出时产生探测电流以探测是否 有负载存在；

采样电路，连接于该第二交流输出端，用于该 第一交流输出端与该第二交流 输出端之间有负载时， 将负载电流转换为一采样电压输出；

电压电流转换电路，连接于该采样电路，用于 将该采样电压转换为一光耦驱 动电流；

隔离电路，连接于该电压电流转换电路，用于 对该逆变电路的直流输入部分 与交流输出部分进行隔离， 并在该光耦驱动电流驱动下产生一启动电压；

电子启动开关， 连接于该第一直流输入端、 该隔离电路及该直流 /交流逆变 器， 以在该启动电压的控制下， 控制该直流 /交流逆变器的工作与关闭。

进一步地， 该采样电路包括第一二极管、 第二二极管、 第一电阻、 第三二极 管以及一直流 /直流逆变电源， 该第一二极管与该第二二极管反向并联于该第 二 交流输出端，该第三二极管与该第一电阻串联 接于一直流低电压与该 G 点之间， 该第三二极管与该第一电阻的中间节点与该第 一二极管正极端相连， 该第二二 极管的正极端产生该采样电压。

进一步地， 该电压电流转换电路包括第一三极管、 第二电阻及第三电阻， 该 第二二极管的正极端通过该第二电阻连接至该 第一三极管的基极以于该采样电 压产生时使得该第一三极管导通， 该第一三极管的集电极通过该第三电阻连接 至该隔离电路， 以获得该光耦驱动电流。

进一步地，在该第三二极管的两端并联一第二 电容以稳定该第三二极管上的 电压。

可选的， 该采样电路包括第一二极管、 第二二极管、 第六电阻、 第七电阻以 及第八电阻， 该第一二极管与该第二二极管反向并联于该第 二交流输出端， 该 第六电阻连接于该第二二极管之正端与 G点之间， 且该第二二极管之正端连接 于电压电流转换电路， 该第七电阻与该第八电阻串联于一直流低电压 与该 G点 之间， 其中间节点连接于该第一二极管的正端， 并同时连接于该电压电流转换 电路； 该电压电流转换电路包括一模拟放大器及第三 电阻， 该模拟放大器连接 于该直流低电压与该 G点之间， 其正输入端与该第二二极管之正端连接， 负输 入端与该第七电阻和该第八电阻的中间节点连 接， 输出端通过该第三电阻连接 至该隔离电路。

可选的， 该采样电路包括第七电阻、 第八电阻以及一采样电阻， 该采样电阻 连接于该第二交流输出端与负载之间， 且其与该负载连接的一端连接于该电压 电流转换电路， 其连接至该第二交流输出端之一端连接该 G点， 该第七电阻与 该第八电阻串联于该直流低电压与该 G点之间， 其中间节点连接于该电压电流 转换电路； 该电压电流转换电路包括一模拟放大器及第三 电阻， 该模拟放大器 连接于该直流低电压与该 G点之间， 其正输入端与该采样电阻连接， 负输入端 与该第七电阻和该第八电阻的中间节点连接， 输出端通过该第三电阻连接至隔 离电路。

进一步地， 该直流高电压与该直流氏电压由一直流 /直流逆变电源产生， 该 直流 /直流逆变电源为隔离型 功率逆变电源， 具有第一输入端、 第二输入端、 第一输出端及第二输出端， 该第一输出端输出该直流高电压， 该第二输出端输 出该直流氐电压。

进一步地， 该第一输出端输出 +100V以上的直流高电压， 该第二输出端输出 +5V〜+15V的直流低电压。

进一步地， 该直流 /直流逆变电源的第一输入端设置有第二开关� � 用以在不 需要时关闭负载侦测功能。

进一步地，该直流 /直流逆变电源在无负载时的直流输入功率能� �至 0.1W以 下。

进一步地， 该隔离电路包含一光电耦合器， 该光电耦合器的一侧连接于该电 压电流转换电路， 其另一侧连接于该电子启动开关与该第二直流 输入端之间， 以于其一侧获得光耦驱动电流时， 另一侧导通并产生该启动电压。

进一步地， 该电子启动开关包含一第二三极管， 该第二三极管的基极连接于 该隔离电路， 发射极连接于该第一直流输入端 , 集电极连接于该直流 /交流逆变 哭口。

进一步地， 该第二三极管的基极通过一第四电阻连接于该 隔离电路。

进一步地，一第一电容与该隔离电路并联设置 于该电子启动开关与该第二直 流输入端之间以稳定该电子启动开关的状态。

进一步地， 于该直流 /交流逆变器的输入端设置第一开关， 用以负载侦测功 能被关闭后可以手动打开该直流 /交流逆变器。

与现有技术相比， 本发明逆变电路通过利用第一二极管 D1 与第二二极管 D2两个反向并联二极管的正向压降， 使得无负载时第一二极管 D 1的正向压降 阻止第一三极管 T1或模拟放大器的导通， 有负载时第二二极管 D2上的正向压 降导致第一三极管 T1的导通， 而第一二极管 D1与第二二极管 D2反向并联后 串联在第二交流输出端对 AC的输出几乎无影响，进而实现了本发明逆变� ��路无 负载时的微功耗（小至 0.1W ), 而一旦有负载（甚至小于 0.1W )则可即刻启动， 也实现了 0.1W以下小负载检测的目的。 附图说明

图 1是本发明逆变电路之第一较佳实施例的电路� �意图；

图 2为本发明第一较佳实施例中直流 /直流逆变电源的电路示意图。

图 3是本发明逆变电路之第二较佳实施例的电路� �意图；

图 4是本发明逆变电路之第三较佳实施例的电路� �意图。 具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发 明的实施方式，本领域技术人 员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发 明的其它优点与功效。 本发明亦 可通过其它不同的具体实例加以施行或应用， 本说明书中的各项细节亦可基于 不同观点与应用， 在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更 。

图 1为本发明一种逆变电路之第一较佳实施例的� �路示意图。 如图 1所示， 本发明一种逆变电路， 用于将直流输入电压 DC转换为交流输出电压（AC ), 其 具有直流 /交流逆变器 101、采样电路 102、电压电流转换电路 103、隔离电路 104 以及电子启动开关 105。

其中， 直流 /交流逆变器 101可以为隔离型或非隔离型功率逆变电源， 其具 有两个输入端（第一直流输入端 DC+与第二直流输入端 DC- )及两个输出端（第 一交流输出端 AC1及第二交流输出端 AC2 ), 第一交流输出端 AC1与第二交流 输出端 AC2之间用于连接负载 L1 ,第一交流输出端 AC1通过第五电阻 R5连接 至一相对 G点 （在本发明较佳实施例中为地） 的直流高电压 +HV, 直流 /交流逆 变器 101用于将直流输入电压 DC转换为交流输出电压 AC输出，优选地， 直流 /交流逆变器 101的输入端可设置一第一开关 S1 , 当第一开关 S1合上时， 直流 / 交流逆变器 101工作， 断开则逆变器停止工作； 采样电路 102连接于第二交流 输出端 AC2, 以于第一交流输出端 AC1与第二交流输出端 AC2之间有负载时， 将负载电流（无 AC输出时此负载电流由 +HV产生 )转换为一采样电压输出， 而当第一交流输出端 AC 1与第二交流输出端 AC2之间无负载时，使得无采样电 压产生； 电压电流转换电路 103 , 连接于采样电路 102的输出端， 用于将采样电 路 102输出的采样电压转换为一光耦驱动电流； 隔离电路 104, 连接于一直流低 电压 +V与电压电流转换电路 103之间， 以在光耦驱动电流控制下进行工作， 产 生一启动电压， 同时， 隔离电路 104还用于将本发明逆变电路的直流输入部分 与交流输出部分进行隔离； 电子启动开关 105连接第一直流输入端 DC+, 以在 第一开关 S1断开时能将直流输入电压 DC连接至直流 /交流逆变器 101 的输入 端， 控制逆变器 101的工作与关闭。

更具体地说， 在本发明第一较佳实施例中， 采样电路 102 包括第一二极管 Dl、 第二二极管 D2、 第一电阻 R1以及第三二极管 D3 , 第一二极管 D1与第二 二极管 D2反向并联于第二交流输出端 AC2 , 第三二极管 D3与第一电阻 R1 串 联接于直流低电压 +V与 G点之间，在本发明第一较佳实施例中，直流� �电压 +V 与直流高电压 +HV由直流 /直流逆变电源产生， 图 2为本发明第一较佳实施例中 直流 /直流逆变电源的电路示意图， 如图 2所示， 该直流 /直流逆变电源为隔离型 微功率逆变电源， 其具有两个输入端 （第一输入端与第二输出端） 与两个输出 端（第一输出端及第二输出端 +V ), 其中， 第一输出端输出约 100V以上的直流 高电压 +HV, 第二输出端输出约 +5〜+15V的直流低电压 +V, 需说明的是， 直流 /直流逆变电源在第二输出端和第一输出端输� �不取用电流时 （即 AC输出无负 载时的情况）， 其直流（DC )输入功率可以控制在 0.1W以下， 第三二极管 D3 与第一电阻 R1 串联接于直流 /直流逆变电源的第二输出端 （直流低电压 +V ) 与 G点之间， 以便第三二极管 D3与第一电阻 R1之间的第一节点 la获得一个约 0.5V的电压， 同时第一节点 1连接于第一二极管 D1的正极 (或第二二极管 D2 的负极）， 第二二极管 D2的正极端产生采样电压输出； 电压电流转换电路 103 包括第一三极管 Tl、 第二电阻 R2及第三电阻 R3 , 第二二极管 D2的正极端通 过第二电阻 R2连接至第一三极管 T1的基极，第一三极管 T1在采样电压的作用 下导通， 其集电极通过第三电阻 R3产生光耦驱动电流， 第一三极管 T1发射极 接 G点； 隔离电路 104包含一光电耦合器， 光电耦合器一侧 （对应图 1中的左 侧 )连接于直流 /直流逆变电源的第二输出端 +V与电压电流转换电路 103 , 另一 侧（对应图 1中的右侧 )连接于电子启动开关 105与第二直流输入端 DC-之间， 以于其一侧获得光耦驱动电流时， 另一侧导通， 产生一控制电子启动开关 105 的启动电压， 并且隔离电路 104还用于隔离本发明逆变电路的直流输入部分 与 交流输出部分； 电子启动开关 105包含一第二三极管 T2, 第二三极管 T2的基 极连接于隔离电路 104, 发射极连接于第一直流输入端 DC+, 集电极连接于直 流 /交流逆变器 101 , 当第二三极管 T2基极获得启动电压时， 该第二三极管 T2 导通， 逆变器启动工作， 较佳的， 隔离电路 104与电子启动开关 105之间还设 置一第四电阻 R4。

较佳的， 为了稳定第二三极管 T2的开关状态， 还可设置一第一电容 C1与 光电耦合器并联设置于电子启动开关 105与第二直流输入端 DC-之间； 对于采 样电路 102, 为稳定第三二极管 D3的电压， 可设置一第二电容 C2与第三二极 管 D3并联。

以下将进一步结合图 1来说明本发明的工作原理： 直流 /直流逆变电源的第 二输出端输出的直流低电压 +V通过第一电阻 R1与第三二极管 D3在第三二极 管 D3上获得一个约 0.5V的电压， 当无负载时， 第二交流输出端 AC2相对于 G 点为 0.5V, 由于有第一二极管 D1的压降， 该 0.5V电压不足以使 D1和 T1同时 导通， 所以在第一三极管 Tl基极无采样电压产生， 第一三极管 T1不导通， 无 光耦驱动电流产生， 隔离电路 104不产生启动电压， 第二三极管 T2截止， 电子 启动开关 105控制直流 /交流逆变器 101关闭， 整机功耗仅直流 /直流逆变电源上 的 0.1 W; 当第一交流输出端 AC1与第二交流输出端 AC2之间有负载时， 负载 接入瞬间， 100V的直流高电压 +HV通过负载 L1将产生采样电压， 第二二极管 D2正向导通， 100V的直流高电压 +HV通过负载产生约 IV的采样电压， 第一 三极管 T1导通， 产生光耦驱动电流， 光电耦合器导通， 则产生启动电压至第二 三极管 T2的基极， 第二三极管 T2导通， 第一直流输入端 DC+的直流电压被连 接至直流 /交流逆变器 101的控制电路输入端， 直流 /交流逆变器 101启动工作， 在产生稳定的交流输出后，交流输出使第一三 极管 T1在交流的正半周期内导通， 由于存在第一电容 C1的保持作用， 其储能维持第二三极管 T2始终导通。

在此需要说明的是， 为达到本发明的目的， 在直流 /交流逆变器 101关闭时， 第一交流输出端 AC1与第二交流输出端 AC2之间应为高阻，这样能保证无负载 时， 第一交流输出端 AC1上相对 G点有 100V以上的直流电压存在。

在本发明第一较佳实施例中， 直流 /直流逆变电源的输入端可设置一第二开 关 S2, 该第二开关 S2用于关闭整机， 第二开关 S2合上， 本发明逆变电路才处 于休眠待机状态。

图 3为本发明逆变电路之第二较佳实施例的电路� �意图。与本发明第一较佳 实施例不同的是， 在本发明第二较佳实施例中， 采样电路 102 包括第一二极管 Dl、 第二二极管 D2、 第六电阻 R6、 第七电阻 R7以及第八电阻 R8, 其中第一 二极管 D1与第二二极管 D2反向并联于第二交流输出端 AC2, 第六电阻 R6连 接于第二二极管 D2之正端与 G点之间，第二二极管 D2之正端连接于电压电流 转换电路 103之正输入端， 第七电阻 R7与第八电阻 R8串联于直流 /直流逆变电 源的第二输出端 （直流低电压 +V ) 与 G点之间， 其中间节点 lb连接于第一二 极管 D1 的正极（或第二二极管 D2的负极）， 并同时连接于电压电流转换电路 103之负输入端； 电压电流转换电路 103包括一模拟放大器及第三电阻 R3 , 模 拟放大器连接于直流 /直流逆变电源的第二输出端（直流低电压 +V )与 G点之间， 其正输入端与第二二极管 D2之正端连接， 负输入端与第七电阻 R7和第八电阻 R8的中间节点 lb连接， 输出端通过第三电阻 R3连接至隔离电路 104; 隔离电 路 104中的光电耦合器一侧（对应图 3中的左侧）连接于电压电流转换电路 103 与 G点之间， 另一侧的连接方式不变。

于本实施例中， 当第一交流输出端 AC1与第二交流输出端 AC2之间有负载 时， 将负载电流转换为一采样电压输出至模拟放大 器的正输入端， 并在模拟放 大器的输出端产生光耦驱动电流， 光电耦合器导通， 产生启动电压至第二三极 管 T2的基极， 第二三极管 T2导通， 第一直流输入端 DC+的直流电压被连接至 直流 /交流逆变器 101的控制电路输入端， 直流 /交流逆变器 101启动工作； 而当 第一交流输出端 AC1与第二交流输出端 AC2之间无负载时，使得无采样电压产 生， 模拟放大器不工作， 无光耦驱动电流产生， 隔离电路 104不产生启动电压， 第二三极管 T2截止， 电子启动开关 105控制直流 /交流逆变器 101关闭，整机功 耗仅直流 /直流逆变电源上的 0.1 W。

图 4为本发明逆变电路之第三较佳实施例的电路� �意图。与本发明第一较佳 实施例不同的是，在本发明第三较佳实施例中 ，采样电路 102包括第七电阻 R7、 第八电阻 R8以及采样电阻 R9, 采样电阻 R9连接于第二交流输出端 AC2与负 载 L1之间， 且其与负载 L1连接的一端连接于电压电流转换电路 103之正输入 端， 其连接至第二交流输出端 AC2的一端连接 G点， 第七电阻 R7与第八电阻 R8 串联于直流 /直流逆变电源的第二输出端 （直流低电压 +V )与 G点之间， 其 中间节点 lc连接于电压电流转换电路 103之负输入端； 电压电流转换电路 103 包括一模拟放大器及第三电阻 R3 ,模拟放大器连接于直流 /直流逆变电源的第二 输出端 （直流低电压 +V ) 与 G点之间， 其正输入端与采样电阻 R9连接， 负输 入端与第七电阻 R7和第八电阻 R8的中间节点 lc连接， 输出端通过第三电阻 R3连接至隔离电路 104。

于本实施例中， 当第一交流输出端 AC1与第二交流输出端 AC2之间有负载 时， 将负载电流转换为一采样电压输出至模拟放大 器的正输入端， 并在模拟放 大器的输出端产生光耦驱动电流， 光电耦合器导通， 产生启动电压至第二三极 管 T2的基极， 第二三极管 T2导通， 第一直流输入端 DC+的直流电压被连接至 直流 /交流逆变器 101的控制电路输入端， 直流 /交流逆变器 101启动工作； 而当 第一交流输出端 AC1与第二交流输出端 AC2之间无负载时，使得无采样电压产 生， 模拟放大器不工作， 无光耦驱动电流产生， 隔离电路 104不产生启动电压， 第二三极管 T2截止， 电子启动开关 105控制直流 /交流逆变器 101关闭，整机功 耗仅直流 /直流逆变电源上的 0.1 W。

可见， 本发明充分利用了第一二极管 D1与第二二极管 D2两个反向并联二 极管的正向压降， 无负载时第一二极管 D1的正向压降阻止了第一三极管 T1或 模拟放大器的导通， 有负载时第二二极管 D2 上的正向压降导致了第一三极管 T1的导通，而第一二极管 D1与第二二极管 D2反向并联后串联在第二交流输出 端对 AC的输出几乎无影响，进而实现了逆变器无负� ��时的微功耗（小至 0.1W ), 而一旦有负载（甚至小于 0.1W ) 则可即刻启动。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功 效， 而非用于限制本发明。任 何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神 及范畴下， 对上述实施例进行修 饰与改变。 因此， 本发明的权利保护范围， 应如权利要求书所列。