全橋逆變電路.doc

常用逆變電源電路圖作者：本站來源：本站原創(chuàng)發(fā)布時間：2007-12-22 13:46:00收 藏 評 論常用逆變電源電路圖雙端工作的方波逆變變壓器的鐵心面積乘積公式為 AeAc=Po(1)/(DKjfKeKcBm) （1）式中：Ae(m2)為鐵心橫截面積；Ac(m2)為鐵心的窗口面積；Po為變壓器的輸出功率；為轉(zhuǎn)換效率；為占空比；K是波形系數(shù)；j(A/m2)為導(dǎo)線的平均電流密度；f為逆變頻率；Ke為鐵心截面的有效系數(shù)；Kc為鐵心的窗口利用系數(shù)；Bm為最大磁通量。圖3變壓器原邊的開關(guān)管S1和S2各采用IRF32055只并聯(lián)，之所以并聯(lián)，主要是因為在逆變電源接入負載時，變壓器原邊的電流相對較大，并聯(lián)可以分流，可有效地減少開關(guān)管的功耗，不至于造成損壞。PWM控制電路芯片SG3524，是一種電壓型開關(guān)電源集成控制器,具有輸出限流,開關(guān)頻率可調(diào),誤差放大,脈寬調(diào)制比較器和關(guān)斷電路,其產(chǎn)生PWM方波所需的外圍線路很簡單。當(dāng)腳11與腳14并聯(lián)使用時,輸出脈沖的占空比為095,脈沖頻率等于振蕩器頻率的1/2。當(dāng)腳10（關(guān)斷端）加高電平時,可實現(xiàn)對輸出脈沖的封鎖,與外電路適當(dāng)連接,則可以實現(xiàn)欠壓、過流保護功能。利用 SG3524內(nèi)部自帶的運算放大器調(diào)節(jié)其輸出的驅(qū)動波形的占空比D，使D50，然后經(jīng)過CD4011反向后，得到對管的驅(qū)動波形的D 50，這樣可以保證兩組開關(guān)管驅(qū)動時，有共同的死區(qū)時間。3 DC/AC變換如圖3所示，DC/AC變換采用單相輸出，全橋逆變形式，為減小逆變電源的體積，降低成本，輸出使用工頻LC濾波。由4個IRF740構(gòu)成橋式逆變電路，IRF740最高耐壓400V，電流10A，功耗125W，利用半橋驅(qū)動器IR2110 提供驅(qū)動信號，其輸入波形由SG3524提供，同理可調(diào)節(jié)該SG3524的輸出驅(qū)動波形的D50，保證逆變的驅(qū)動方波有共同的死區(qū)時間。圖4IR2110是IR公司生產(chǎn)的大功率MOSFET和IGBT專用驅(qū)動集成電路，可以實現(xiàn)對MOSFET和IGBT的最優(yōu)驅(qū)動，同時還具有快速完整的保護功能，因而它可以提高控制系統(tǒng)的可靠性，減少電路的復(fù)雜程度。IR2110的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理框圖如圖4所示。圖中HIN和LIN為逆變橋中同一橋臂上下兩個功率MOS的驅(qū)動脈沖信號輸入端。SD為保護信號輸入端，當(dāng)該腳接高電平時，IR2110的輸出信號全被封鎖，其對應(yīng)的輸出端恒為低電平；而當(dāng)該腳接低電平時，IR2110的輸出信號跟隨HIN和LIN而變化，在實際電路里，該端接用戶的保護電路的輸出。HO和LO是兩路驅(qū)動信號輸出端，驅(qū)動同一橋臂的MOSFET。IR2110的自舉電容選擇不好，容易造成芯片損壞或不能正常工作。VB和VS之間的電容為自舉電容。自舉電容電壓達到8.3V以上，才能夠正常工作，要么采用小容量電容，以提高充電電壓，要么直接在VB和VS之間提供1020V的隔離電源，本電路采用了1F的自舉電容。為了減少輸出諧波，逆變器DC/AC部分一般都采用雙極性調(diào)制，即逆變橋的對管是高頻互補通和關(guān)斷的。4 保護電路設(shè)計及調(diào)試過程中的一些問題保護電路分為欠壓保護和過流保護。欠壓保護電路如圖5所示，它監(jiān)測蓄電池的電壓狀況，如果蓄電池電壓低于預(yù)設(shè)的10.8V，保護電路開始工作，使控制器SG3524的腳10關(guān)斷端輸出高電平，停止驅(qū)動信號輸出。圖5中運算放大器的正向輸入端的電壓由R1和R3分壓得到，而反向輸入端的電壓由穩(wěn)壓管箝位在7.5V，當(dāng)蓄電池的電壓下降超過預(yù)定值后，運算放大器開始工作，輸出跳轉(zhuǎn)為負，LED燈亮，同時三級管V截止，向SG3524的SD端輸出高電平，封鎖IR2110的輸出驅(qū)動信號。過流保護電路如圖6所示，它監(jiān)測輸出電流狀況，預(yù)設(shè)為1.5A。方波逆變器的輸出電流經(jīng)過采樣進入運算放大器的反向輸入端，當(dāng)輸出電流大于1.5A后，運算放大器的輸出端跳轉(zhuǎn)為負，經(jīng)過CD4011組成的R S觸發(fā)器后，使三級管V1基級的信號為低電平，三級管截止，向IR2011的SD1端輸出高電平，達到保護的目的。調(diào)試過程遇到的一個較為重要的問題是關(guān)于IR2110的自舉電容的選擇。IR2110的上管驅(qū)動是