一種低成本逆變電源介紹

1、 HYPERLINK 一種低成成本逆變變電源admiin 20110-004-110 220:336 來來源：未未知【免責(zé)聲聲明】本本站部分分文章來來源于網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，其其版權(quán)歸歸原作者者所有，本站搜搜集整理理僅供網(wǎng)網(wǎng)友學(xué)習(xí)習(xí)參考之之用。如如侵犯到到您的權(quán)權(quán)益，請(qǐng)請(qǐng)聯(lián)系我我們。引言電源是電電子設(shè)備備的動(dòng)力力部分,是一種種通用性性很強(qiáng)的的電子產(chǎn)產(chǎn)品。它它在各個(gè)個(gè)行業(yè)及及日常生生活中得得到了廣廣泛的應(yīng)應(yīng)用，其其質(zhì)量的的好壞極極大地影影響著電電子設(shè)備備的可靠靠性,其轉(zhuǎn)換換效率的的高低和和帶負(fù)載載能力的的強(qiáng)弱直直接關(guān)系系著它的的應(yīng)用范范圍。方方波逆變變是一種種低成本本，極為為簡單的的變換方方式，它它適用于于

2、各種整整流負(fù)載載，但是是對(duì)于變變壓器的的負(fù)載的的適應(yīng)不不是很好好，有較較大的噪噪聲。本文依據(jù)據(jù)逆變電電源的基基本原理理，利用用對(duì)現(xiàn)有有資料的的分析推推導(dǎo),提出了了一種方方波逆變變器的制制作方法法并加以以調(diào)試。1系統(tǒng)基基本原理理本逆變電電源輸入入端為蓄蓄電池（12V，容量90AAh），輸輸出端為為工頻方方波電壓壓（50HHz，3100V）。其其結(jié)構(gòu)框框圖如圖圖1所示。目前，構(gòu)構(gòu)成DC/AC逆變的的新技術(shù)術(shù)很多，但是考考慮到具具體的使使用條件件和成本本以及可可靠性，本電源源仍然采采用典型型的二級(jí)級(jí)變換，即DC/DC變換和DC/AC逆變。首先由由DC/DC變換將DC112V電壓逆逆變?yōu)楦吒哳l方波波，

3、經(jīng)高高頻升壓壓變壓器器升壓，再整流流濾波得得到一個(gè)個(gè)穩(wěn)定的的約3200V直流電電壓；然然后再由由DC/AC變換以以方波逆逆變的方方式，將將穩(wěn)定的的直流電電壓逆變變成有效效值稍大大于2200V的方波波電壓；再經(jīng)LC工頻濾濾波得到到有效值值為2200V的50HHz交流電電壓，以以驅(qū)動(dòng)負(fù)負(fù)載。2 DCC/DCC變換由于變壓壓器原邊邊電壓比比較低,為了提提高變壓壓器的利利用率,降低成成本,DCC/DCC變換如如圖2所示，采用推推挽式電電路，原原邊中心心抽頭接接蓄電池池，兩端端用開關(guān)關(guān)管控制制，交替替工作，可以提提高轉(zhuǎn)換換效率。而推挽挽式電路路用的開開關(guān)器件件少,雙端工工作的變變壓器的的體積比比較小,可

4、提高高占空比比,增大輸輸出功率率。雙端端工作的的方波逆逆變變壓壓器的鐵鐵心面積積乘積公公式為AeAcc=Poo(1)/(DKjjfKeeKcBBm)（1）式中：AAe(mm2)為鐵心心橫截面面積；Ac(mm2)為鐵心心的窗口口面積；Po為變變壓器的的輸出功功率；為轉(zhuǎn)換換效率；為占空空比；K是波形形系數(shù)；j(A/m2)為導(dǎo)線線的平均均電流密密度；f為逆變變頻率；Ke為鐵鐵心截面面的有效效系數(shù)；Kc為鐵鐵心的窗窗口利用用系數(shù)；Bm為最最大磁通通量。圖圖3變變壓器原原邊的開開關(guān)管S1和S2各采用IRFF320055只并聯(lián)聯(lián)，之所所以并聯(lián)聯(lián)，主要要是因?yàn)闉樵谀孀冏冸娫唇咏尤胴?fù)載載時(shí)，變變壓器原原邊的電

5、電流相對(duì)對(duì)較大，并聯(lián)可可以分流流，可有有效地減減少開關(guān)關(guān)管的功功耗，不不至于造造成損壞壞。PWM控控制電路路芯片SG335244，是一一種電壓壓型開關(guān)關(guān)電源集集成控制制器,具有輸輸出限流流,開關(guān)頻頻率可調(diào)調(diào),誤差放放大,脈寬調(diào)調(diào)制比較較器和關(guān)關(guān)斷電路路,其產(chǎn)生PWM方波所所需的外外圍線路路很簡單單。當(dāng)腳腳11與腳14并聯(lián)使使用時(shí),輸出脈脈沖的占占空比為為095,脈沖頻頻率等于于振蕩器器頻率的的1/2。當(dāng)腳10（關(guān)斷斷端）加加高電平平時(shí),可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對(duì)輸出出脈沖的的封鎖,與外電電路適當(dāng)當(dāng)連接,則可以以實(shí)現(xiàn)欠欠壓、過過流保護(hù)護(hù)功能。利用 SGG35224內(nèi)部自自帶的運(yùn)運(yùn)算放大大器調(diào)節(jié)節(jié)其輸出出的驅(qū)動(dòng)動(dòng)

6、波形的的占空比比D，使D550，然然后經(jīng)過過CD440111反向后后，得到到對(duì)管的的驅(qū)動(dòng)波波形的D 50，這這樣可以以保證兩兩組開關(guān)關(guān)管驅(qū)動(dòng)動(dòng)時(shí)，有有共同的的死區(qū)時(shí)時(shí)間。3 DCC/ACC變換如圖3所所示，DC/AC變換采采用單相相輸出，全橋逆逆變形式式，為減減小逆變變電源的的體積，降低成成本，輸輸出使用用工頻LC濾波。由4個(gè)IRFF7400構(gòu)成橋橋式逆變變電路，IRFF7400最高耐耐壓4000V，電流10A，功耗1255W，利用用半橋驅(qū)驅(qū)動(dòng)器IR221100提供驅(qū)驅(qū)動(dòng)信號(hào)號(hào)，其輸輸入波形形由SG335244提供，同理可可調(diào)節(jié)該該SG335244的輸出出驅(qū)動(dòng)波波形的D550，保保證逆變變的驅(qū)

7、動(dòng)動(dòng)方波有有共同的的死區(qū)時(shí)時(shí)間。圖圖4IR221100是IR公司生生產(chǎn)的大大功率MOSSFETT和IGBBT專用驅(qū)驅(qū)動(dòng)集成成電路，可以實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)MOSSFETT和IGBBT的最優(yōu)優(yōu)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)還還具有快快速完整整的保護(hù)護(hù)功能，因而它它可以提提高控制制系統(tǒng)的的可靠性性，減少少電路的的復(fù)雜程程度。IR21110的內(nèi)部部結(jié)構(gòu)和和工作原原理框圖圖如圖4所示。圖中HIN和LIN為逆變變橋中同同一橋臂臂上下兩兩個(gè)功率率MOS的驅(qū)動(dòng)動(dòng)脈沖信信號(hào)輸入入端。SD為保護(hù)護(hù)信號(hào)輸輸入端，當(dāng)該腳腳接高電電平時(shí)，IR221100的輸出出信號(hào)全全被封鎖鎖，其對(duì)對(duì)應(yīng)的輸輸出端恒恒為低電電平；而而當(dāng)該腳腳接低電電平時(shí)，IR221

8、100的輸出出信號(hào)跟跟隨HIN和LIN而變化化，在實(shí)實(shí)際電路路里，該該端接用用戶的保保護(hù)電路路的輸出出。HO和LO是兩路路驅(qū)動(dòng)信信號(hào)輸出出端，驅(qū)驅(qū)動(dòng)同一一橋臂的的MOSSFETT。IR21110的自舉舉電容選選擇不好好，容易易造成芯芯片損壞壞或不能能正常工工作。VB和VS之間的的電容為為自舉電電容。自自舉電容容電壓達(dá)達(dá)到8.33V以上，才能夠夠正常工工作，要要么采用用小容量量電容，以提高高充電電電壓，要要么直接接在VB和VS之間提提供1020V的隔離離電源，本電路路采用了了1F的自舉舉電容。為了了減少輸輸出諧波波，逆變變器DC/AC部分一一般都采采用雙極極性調(diào)制制，即逆逆變橋的的對(duì)管是是高頻互

9、互補(bǔ)通和和關(guān)斷的的。4保護(hù)電電路設(shè)計(jì)計(jì)及調(diào)試試過程中中的一些些問題保護(hù)電路路分為欠欠壓保護(hù)護(hù)和過流流保護(hù)。欠壓保護(hù)護(hù)電路如如圖5所示，它監(jiān)測測蓄電池池的電壓壓狀況，如果蓄蓄電池電電壓低于于預(yù)設(shè)的的10.8V，保護(hù)護(hù)電路開開始工作作，使控控制器SG335244的腳10關(guān)斷端端輸出高高電平，停止驅(qū)驅(qū)動(dòng)信號(hào)號(hào)輸出。圖5中運(yùn)運(yùn)算放大大器的正正向輸入入端的電電壓由R1和R3分壓得得到，而而反向輸輸入端的的電壓由由穩(wěn)壓管管箝位在在7.55V，當(dāng)蓄蓄電池的的電壓下下降超過過預(yù)定值值后，運(yùn)運(yùn)算放大大器開始始工作，輸出跳跳轉(zhuǎn)為負(fù)負(fù)，LED燈亮，同時(shí)三三級(jí)管V截止，向SG335244的SD端輸出出高電平平，封鎖鎖IR221100的輸出出驅(qū)動(dòng)信信號(hào)。過流流保護(hù)電電路如圖圖6所示，它監(jiān)測測輸出電電流狀況況，預(yù)設(shè)設(shè)為1.55A。方波波逆變器器的輸出出電流經(jīng)經(jīng)過采樣樣進(jìn)入運(yùn)運(yùn)算放大大器的反反向輸入入端，當(dāng)當(dāng)輸出電電流大于于1.55A后，運(yùn)運(yùn)算放大大器的輸輸出端跳跳轉(zhuǎn)為負(fù)負(fù)，經(jīng)過過CD440111組成的R S觸發(fā)器器后，使使三級(jí)管管V1基級(jí)的的信號(hào)為為低電平平，三級(jí)級(jí)管截止止，向IR220111的SD1端輸出出高電平平，達(dá)到到保護(hù)的的目的。調(diào)試過程程遇到的的一個(gè)較較為重