单相逆变电源设计

作者：时间：2011-12-27来源：网络收藏

因为本电源是输出定频定压115V、400Hz电源,从系统的可靠性和实用性出发,采用了方波变换,加谐振滤波的方法来输出正弦波电压。主电路见图2。

S3、S4采用IRFP460,其驱动电路采用SKHI21,电路简单可靠,SKHI21的详细资料见参考文献2。L3电感量为6.8mH,采用CD12.5×25×60的铁心加气隙绕成,线径为1.65mm;为了提高铁心的利用效率,两个绕组共用一个铁心,串联而成一个电感。C7～C10为5.0μF、400VDC的MKC电容;C14～C16为5.0μF、250VDC的MKP电容;C11～C13为1μF,400VDC的MKC电容,L6和C11～C13组成串联谐振电路,主要用于滤掉三次谐波,L6等于4.3mH。该滤波电路经电路仿真软件EWB5.1D进行仿真计算,各元器件参数均做了最优化处理,在一定负载条件下,谐波失真度可控制在4％左右。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/178128.htm

3 控制电路设计

控制电路由两部分组成,一部分用于提供推挽式升压电路的驱动信号及电流、电压反馈控制与保护,见图3;另一部分则为逆变电路提供驱动、保护信号,见图4。在图3中,以TL494为核心构成PWM驱动及保护电路,变换频率为50kHz。115V输出电压经隔离降压后送到P8,经过AD536取有效值后送入TL494的误差放大器A1,用作系统的闭环电压控制。推挽式逆变电路的电流经电流互感器采样由P7送于控制板进行信号处理后送入TL494的误差放大器A2,作为系统的电流环控制。TL494输出的驱动信号经P6输出到驱动板进行放大后送入主电路。该系统电路还具有完善的保护措施,包括：

（1）115V输出电流过流保护。电流互感器的输出信号经P1进入比较器U2,经判断比较后送入TL494的缓起动封锁端（DT）。

（2）热保护。该系统在主要的功率器件上均装有温度继电器,当温度过高时,相应的P4两端短路,从而使T12的发射极输出高电平,封锁PWM脉冲输出。

（3）DC/AC逆变主电路过流保护及直流过压保护。二者均由相应的传感器将信号送入控制板P5和P21处理后,封锁PWM脉冲输出。

图4展示的电路,主要用于产生DC/AC逆变所需的驱动信号。该驱动信号可由本系统的信号电路产生,也可由外部电路供给,以便实现系统的并联输出,其转换通过U12（MAX4544）多路开关自动进行,当有外加信号时,经过由U11等组成的电路处理,U11B－7向U12－7输出高电平,从而使电子开关动作,实现驱动信号由内部电路向外部电路的切换。驱动信号由U3A放大及U10E整形后分别送于上升沿延时电路,延时电路主要由R50,C3,D15组成,完成驱动信号的上升沿加“死区”时间的功能。这样,就避免了同一臂的两只开关管发生“直通”现象。其他的一些电路主要用于保护,提高系统的可靠性。

4 结语

本电源可靠性高,输出波形失真度小,并且没有SPWM调制电路所产生的尖峰干扰,目前已投入生产使用。