一种低成本逆变电源介绍

1、 HYPERLINK 一种低成本本逆变电电源adminn 220100-044-100 200:366 来源：未知【免责声明明】本站站部分文文章来源源于网络络，其版版权归原原作者所所有，本本站搜集集整理仅仅供网友友学习参参考之用用。如侵侵犯到您您的权益益，请联联系我们们。 引言 电源是电子子设备的的动力部部分,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

2、于于各种整整流负载载，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。本文依据逆逆变电源源的基本本原理，利利用对现现有资料料的分析析推导,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源源输入端端为蓄电电池（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，构成成DC/AC逆变的的新技术术很多，但但是考虑虑到具体体的使用用条件和和成本以以及可靠靠性，本本电源仍仍然采用用典型的的二级变变换，即即DC/DC变换和DC/AC逆变。首首先由DC/DC变换将DC112V电压逆逆变为高高

3、频方波波，经高高频升压压变压器器升压，再再整流滤滤波得到到一个稳稳定的约约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 DC/DC变换由于变压器器原边电电压比较较低,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，采采用推挽挽式电路路，原边边中心抽抽头接蓄蓄电池，两两端用开开关管控控制，交交替工作作，可以以提高转转换效率率。而推推挽式电电路用的的开关器器件少,双端工工作的变变压器的的体积

4、比比较小,可提高高占空比比,增大输输出功率率。双端工工作的方方波逆变变变压器器的铁心心面积乘乘积公式式为AeAc=Po(1)/(DKjjfKeeKcBBm) （1）式中：Aee(m22)为铁心心横截面面积；Ac(m22)为铁心心的窗口口面积；Po为变压压器的输输出功率率；为转换效效率；为占空比比；K是波形系系数；j(A/mm2)为导线线的平均均电流密密度；f为逆变频频率；Ke为铁心心截面的的有效系系数；Kc为铁心心的窗口口利用系系数；Bm为最大大磁通量量。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

5、原原边的电电流相对对较大，并并联可以以分流，可有效地减少开关管的功耗，不至于造成损坏。 PWM控制制电路芯芯片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 DC/AC变换如图3所示示，DC/AC变换采采用单相相输出，全全桥逆变变形式，为为减小逆逆变电源源的体积积，降低低成本，输输出使用用工频LC滤波。由由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，同同理可调调节该SG335244的输出出驱动波波形的D550，保保证逆变变的

7、驱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，可可以实现现对MOSSFETT和IGBBT的最优优驱动，同同时还具具有快速速完整的的保护功功能，因因而它可可以提高高控制系系统的可可靠性，减减少电路路的复杂杂程度。 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，当当该脚接接高电平平时，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

8、，IR221100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，才才能够正正常工作作，要么么采用小小容量电电容，以以提高充充电电压压，要么么直接在在VB和VS之间提提供1020V的隔离离电源，本本电路采采用了1F的自举举电容。为了减减少输出出谐波，逆逆变器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

9、对管是是高频互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分分为欠压压保护和和过流保保护。欠压保护电电路如图图5所示，它它监测蓄蓄电池的的电压状状况，如如果蓄电电池电压压低于预预设的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，停停止驱动动信号输输出。图5中运算算放大器器的正向向输入端端的电压压由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，输输出跳转转为负，LED灯亮，同同时三级级管V截止，向向SG335244的SD端输出出高电平平，封锁锁IR221100的输出出驱动信信号。过流保保护电路路如图6所示，它它监测输输出电流流状况，预预设为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。调试过程遇遇到的一一个较为为重要的的问