一种低成本逆变电源介绍

1、 HYPERLINK 一种低成成本逆变变电源admiin 20110-004-110 220:336 来来源：未未知【免责声声明】本本站部分分文章来来源于网网络，其其版权归归原作者者所有，本站搜搜集整理理仅供网网友学习习参考之之用。如如侵犯到到您的权权益，请请联系我我们。引言电源是电电子设备备的动力力部分,是一种种通用性性很强的的电子产产品。它它在各个个行业及及日常生生活中得得到了广广泛的应应用，其其质量的的好坏极极大地影影响着电电子设备备的可靠靠性,其转换换效率的的高低和和带负载载能力的的强弱直直接关系系着它的的应用范范围。方方波逆变变是一种种低成本本，极为为简单的的变换方方式，它它适用于于

2、各种整整流负载载，但是是对于变变压器的的负载的的适应不不是很好好，有较较大的噪噪声。本文依据据逆变电电源的基基本原理理，利用用对现有有资料的的分析推推导,提出了了一种方方波逆变变器的制制作方法法并加以以调试。1系统基基本原理理本逆变电电源输入入端为蓄蓄电池（12V，容量90AAh），输输出端为为工频方方波电压压（50HHz，3100V）。其其结构框框图如图图1所示。目前，构构成DC/AC逆变的的新技术术很多，但是考考虑到具具体的使使用条件件和成本本以及可可靠性，本电源源仍然采采用典型型的二级级变换，即DC/DC变换和DC/AC逆变。首先由由DC/DC变换将DC112V电压逆逆变为高高频方波波，

3、经高高频升压压变压器器升压，再整流流滤波得得到一个个稳定的的约3200V直流电电压；然然后再由由DC/AC变换以以方波逆逆变的方方式，将将稳定的的直流电电压逆变变成有效效值稍大大于2200V的方波波电压；再经LC工频滤滤波得到到有效值值为2200V的50HHz交流电电压，以以驱动负负载。2 DCC/DCC变换由于变压压器原边边电压比比较低,为了提提高变压压器的利利用率,降低成成本,DCC/DCC变换如如图2所示，采用推推挽式电电路，原原边中心心抽头接接蓄电池池，两端端用开关关管控制制，交替替工作，可以提提高转换换效率。而推挽挽式电路路用的开开关器件件少,双端工工作的变变压器的的体积比比较小,可

4、提高高占空比比,增大输输出功率率。双端端工作的的方波逆逆变变压压器的铁铁心面积积乘积公公式为AeAcc=Poo(1)/(DKjjfKeeKcBBm)（1）式中：AAe(mm2)为铁心心横截面面积；Ac(mm2)为铁心心的窗口口面积；Po为变变压器的的输出功功率；为转换换效率；为占空空比；K是波形形系数；j(A/m2)为导线线的平均均电流密密度；f为逆变变频率；Ke为铁铁心截面面的有效效系数；Kc为铁铁心的窗窗口利用用系数；Bm为最最大磁通通量。图图3变变压器原原边的开开关管S1和S2各采用IRFF320055只并联联，之所所以并联联，主要要是因为为在逆变变电源接接入负载载时，变变压器原原边的电

5、电流相对对较大，并联可可以分流流，可有有效地减减少开关关管的功功耗，不不至于造造成损坏坏。PWM控控制电路路芯片SG335244，是一一种电压压型开关关电源集集成控制制器,具有输输出限流流,开关频频率可调调,误差放放大,脉宽调调制比较较器和关关断电路路,其产生PWM方波所所需的外外围线路路很简单单。当脚脚11与脚14并联使使用时,输出脉脉冲的占占空比为为095,脉冲频频率等于于振荡器器频率的的1/2。当脚10（关断断端）加加高电平平时,可实现现对输出出脉冲的的封锁,与外电电路适当当连接,则可以以实现欠欠压、过过流保护护功能。利用 SGG35224内部自自带的运运算放大大器调节节其输出出的驱动动

6、波形的的占空比比D，使D550，然然后经过过CD440111反向后后，得到到对管的的驱动波波形的D 50，这这样可以以保证两两组开关关管驱动动时，有有共同的的死区时时间。3 DCC/ACC变换如图3所所示，DC/AC变换采采用单相相输出，全桥逆逆变形式式，为减减小逆变变电源的的体积，降低成成本，输输出使用用工频LC滤波。由4个IRFF7400构成桥桥式逆变变电路，IRFF7400最高耐耐压4000V，电流10A，功耗1255W，利用用半桥驱驱动器IR221100提供驱驱动信号号，其输输入波形形由SG335244提供，同理可可调节该该SG335244的输出出驱动波波形的D550，保保证逆变变的驱

7、动动方波有有共同的的死区时时间。图图4IR221100是IR公司生生产的大大功率MOSSFETT和IGBBT专用驱驱动集成成电路，可以实实现对MOSSFETT和IGBBT的最优优驱动，同时还还具有快快速完整整的保护护功能，因而它它可以提提高控制制系统的的可靠性性，减少少电路的的复杂程程度。IR21110的内部部结构和和工作原原理框图图如图4所示。图中HIN和LIN为逆变变桥中同同一桥臂臂上下两两个功率率MOS的驱动动脉冲信信号输入入端。SD为保护护信号输输入端，当该脚脚接高电电平时，IR221100的输出出信号全全被封锁锁，其对对应的输输出端恒恒为低电电平；而而当该脚脚接低电电平时，IR221

8、100的输出出信号跟跟随HIN和LIN而变化化，在实实际电路路里，该该端接用用户的保保护电路路的输出出。HO和LO是两路路驱动信信号输出出端，驱驱动同一一桥臂的的MOSSFETT。IR21110的自举举电容选选择不好好，容易易造成芯芯片损坏坏或不能能正常工工作。VB和VS之间的的电容为为自举电电容。自自举电容容电压达达到8.33V以上，才能够够正常工工作，要要么采用用小容量量电容，以提高高充电电电压，要要么直接接在VB和VS之间提提供1020V的隔离离电源，本电路路采用了了1F的自举举电容。为了了减少输输出谐波波，逆变变器DC/AC部分一一般都采采用双极极性调制制，即逆逆变桥的的对管是是高频互

9、互补通和和关断的的。4保护电电路设计计及调试试过程中中的一些些问题保护电路路分为欠欠压保护护和过流流保护。欠压保护护电路如如图5所示，它监测测蓄电池池的电压压状况，如果蓄蓄电池电电压低于于预设的的10.8V，保护护电路开开始工作作，使控控制器SG335244的脚10关断端端输出高高电平，停止驱驱动信号号输出。图5中运运算放大大器的正正向输入入端的电电压由R1和R3分压得得到，而而反向输输入端的的电压由由稳压管管箝位在在7.55V，当蓄蓄电池的的电压下下降超过过预定值值后，运运算放大大器开始始工作，输出跳跳转为负负，LED灯亮，同时三三级管V截止，向SG335244的SD端输出出高电平平，封锁锁IR221100的输出出驱动信信号。过流流保护电电路如图图6所示，它监测测输出电电流状况况，预设设为1.55A。方波波逆变器器的输出出电流经经过采样样进入运运算放大大器的反反向输入入端，当当输出电电流大于于1.55A后，运运算放大大器的输输出端跳跳转为负负，经过过CD440111组成的R S触发器器后，使使三级管管V1基级的的信号为为低电平平，三级级管截止止，向IR220111的SD1端输出出高电平平，达到到保护的的目的。调试过程程遇到的的一个较较为重