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采用IGBT作为功率开关的500W太阳能逆变器设计

作者:时间:2010-11-09来源:网络收藏

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/180276.htm

  因此,高压端驱动不再需要单独的电源,这不仅提高了的效率,而且减少了整个系统的器件数量。当电流在低压端同一封装上的二极管流过时,这些驱动器的自举电容将在每个周期得到刷新。

  因为高压端的Q1和Q2同封装二极管不会有续流经过,低压端的Q3和Q4二极管上主要是导通损耗,损耗非常小,所以总的系统损耗得到了最小化,系统效率得到了最大化。交叉导通可能性也被排除了,因为任何时间点的只在对角的两个器件上发生(Q1和Q4或Q2和Q3)。

  此外,每个输出驱动器IC都有一个大脉冲电流缓存级电路,它们用于减小驱动器的交叉导通可能性。系统工作在单直流总线电源下,无需负直流总线。对于整个系统来说,所有这些因素导致了更高的效率和更少的器件数量。

  在这个中,+20V电源第一次被用来给微处理器和控制电路供电。对于要实现的源代码而言,在这个方案中使用的8位PIC18F1320微控制器将给驱动器提供信号,再由这些驱动器最终生成驱动信号来驱动IGBT。

  说到驱动器,这里需要介绍一下。这个中使用的低压端和高压端IGBT驱动器是专利的先进高压IC工艺(G5 HVIC)和免闩锁CMOS技术制造的,最大工作电压可达600V。它们还了高压电平变换和终接技术,可以从来自微控制器的低压输入产生合适的栅极驱动信号。这些驱动器的逻辑输入兼容标准的CMOS或LSTTL输出,最低到3.3V逻辑电平。

  超快速二极管D1和D2提供向电容C2和C3充电的路径,并且确保高压端驱动器得到正确供电。在正输出的半个周期内,高压端IGBT Q1被正弦PWM调制,而低压端Q4保持导通状态(图4)。同样,在负输出的半个周期内,高压端Q2被正弦PWM调制,同时低压端Q3保持导通。这种开关技术将在LC滤波器后面的输出电容C4上产生一个60Hz的交流正弦波。

  

高效的500W太阳能逆变器设计

  这个逆变器的设计输出,实际测量到的交流输出是480.1W,损耗为14.4W。60Hz的交流输出电压是117.8V,输出电流为4.074A。图5就是这个设计输出的60Hz波形。

  

高效的500W太阳能逆变器设计

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