常用逆變電源電路圖
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?yàn)樵?strong>逆變電源接入負(fù)載時(shí),變壓器原邊的電流相對(duì)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(jiǎn)單。當(dāng)腳11與腳14并聯(lián)使用時(shí),輸出脈沖的占空比為0~95%,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(shí),可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出脈沖的封鎖,與外電路適當(dāng)連接,則可以實(shí)現(xiàn)欠壓、過流保護(hù)功能。利用SG3524內(nèi)部自帶的運(yùn)算放大器調(diào)節(jié)其輸出的驅(qū)動(dòng)波形的占空比D,使D>50%,然后經(jīng)過CD4011反向后,得到對(duì)管的驅(qū)動(dòng)波形的D<50%,這樣可以保證兩組開關(guān)管驅(qū)動(dòng)時(shí),有共同的死區(qū)時(shí)間。3DC/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(gè)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(dòng)器IR2110提供驅(qū)動(dòng)信號(hào),其輸入波形由SG3
524提供,同理可調(diào)節(jié)該SG3524的輸出驅(qū)動(dòng)波形的D<50%,保證逆變的驅(qū)動(dòng)方波有共同的死區(qū)時(shí)間。
圖4
IR2110是IR公司生產(chǎn)的大功率MOSFET和IGBT專用驅(qū)動(dòng)集成電路,可以實(shí)現(xiàn)
對(duì)MOSFET和IGBT的最優(yōu)驅(qū)動(dòng),同時(shí)還具有快速完整的保護(hù)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。
圖中HIN和LIN為逆變橋中同一橋臂上下兩個(gè)功率MOS的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)輸入端。SD為保護(hù)信號(hào)輸入端,當(dāng)該腳接高電平時(shí),IR2110的輸出信號(hào)全被封鎖,其對(duì)應(yīng)的輸出端恒為低電平;而當(dāng)該腳接低電平時(shí),IR2110的輸出信號(hào)跟隨HIN和LIN而變化,在實(shí)際電路里,該端接用戶的保護(hù)電路的輸出。HO和LO是兩路驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端,驅(qū)動(dòng)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(dá)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10~20V的隔離電源,本電路采用了1μF的自舉電容。
欠壓保護(hù)電路如圖5所示,它監(jiān)測(cè)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(hù)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(dòng)信號(hào)輸出。
圖5中運(yùn)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(yùn)算放大器開始工作,輸出跳轉(zhuǎn)為負(fù),LED燈亮,同時(shí)三級(jí)管V截止,向SG3524的SD端輸出高電平,封鎖IR2110的輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
過流保護(hù)電路如圖6所示,它監(jiān)測(cè)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(jìn)入運(yùn)算放大器的反向輸入端,當(dāng)輸出電流大于1.5A后,運(yùn)算放大器的輸出端跳轉(zhuǎn)為負(fù),經(jīng)過CD4011組成的RS觸發(fā)器后,使三級(jí)管V1基級(jí)的信號(hào)為低電平,三級(jí)管截止,向IR2011的SD1端輸出高電平,達(dá)到保護(hù)的目的。
調(diào)試過程遇到的一個(gè)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(dòng)是采用外部自舉電容上電,這就使得驅(qū)動(dòng)電源的路數(shù)大大減少,但同時(shí)也對(duì)VB和VC之間的自舉電容的選擇也有一定的要求。經(jīng)過試驗(yàn)后,最終采用1μF的電解電容,可以有效地滿足自舉電壓的要求。