方案特點(diǎn)

• • 隔離型DC-DC升壓電路

  • 純正弦波輸出

  • 超薄型變壓器設(shè)計(jì)，高功率密度

  • 采用推挽準(zhǔn)諧振變換結(jié)構(gòu)

  • 前級(jí)MOS管無需散熱片

  • 推挽級(jí)無漏感吸收回路

  • 額定1000W功率輸出

  • 輸入電壓范圍：10V～15VDC±0.5V

  • 輸出電壓：220VAC±1%

  • 開機(jī)軟啟動(dòng)輸出

  • 電池欠壓、過壓保護(hù)

  • 輸出短路保護(hù)

  • 過載保護(hù)

方案詳情

一、概述

該方案為DC-DC-AC兩級(jí)功率變換結(jié)構(gòu)，前級(jí)為隔離DC-DC升壓電路，采用了零電流軟開關(guān)推挽準(zhǔn)諧振結(jié)構(gòu)，將蓄電池直流12V轉(zhuǎn)換到310V～400V高壓直流母線電壓，后級(jí)為DC-AC全橋變換器，采用了市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的EGS003SPWM驅(qū)動(dòng)模塊，將高壓直流母線電壓轉(zhuǎn)換到220VAC的純正弦波電壓，具有穩(wěn)壓精度高、波形失真小等特點(diǎn)。

  二、DC/DC變換器—推挽準(zhǔn)諧振變換原理

傳統(tǒng)的推挽變換器，由于開關(guān)頻率主要被開關(guān)管的開關(guān)損耗限制，開關(guān)頻率一般都在30KHz～40KHz之間，導(dǎo)致所選的功率器件尺寸比較大，很難實(shí)現(xiàn)高效率及小體積的變換器。

在EGD1000W逆變器中，屹晶微公司采用了專有的軟開關(guān)技術(shù)，該技術(shù)是準(zhǔn)諧振的軟開關(guān)推挽電路，具有開關(guān)頻率高70KHz，變換器體積小，功率MOS管開關(guān)損耗小、效率高，成本低等優(yōu)點(diǎn)，每個(gè)PWM周期里都使功率MOS管工作在零電流（ZCS）開啟和關(guān)斷模式，大大降低了開關(guān)管的發(fā)熱量，同時(shí)也設(shè)計(jì)為滿載1000W時(shí)無需外加散熱片為目的，在逆變器市場(chǎng)上是前所未有的、完全創(chuàng)新的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)將結(jié)構(gòu)描述如下：

圖1-1 推挽準(zhǔn)諧振原理圖

圖1-1為變壓器推挽準(zhǔn)諧振原理圖，直流12V蓄電池電壓通過Cin濾波電容連接到推挽變壓器中心抽頭公共端，Cin濾波電容采用了多個(gè)MLCC低ESR電容并聯(lián)，Q1和Q2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為頻率70KHz、占空比為50%交替輸出PWM，諧振電路器件由Lr，Cr組成串聯(lián)諧振，調(diào)整PWM頻率使其對(duì)應(yīng)到Lr，Cr諧振點(diǎn)上，目的使其Q1和Q2能實(shí)現(xiàn)ZCS開啟和關(guān)斷，輸出橋式整流由D1、D2、D3、D4組成，經(jīng)Cout大電容濾波后得到較平滑的高壓直流電壓。直流12V升壓到360V左右的高壓主要由變壓器的匝比來完成，合理設(shè)計(jì)變壓器的匝比，使變換器工作在開環(huán)模式，來實(shí)現(xiàn)控制邏輯最簡(jiǎn)化。

三、DC/AC變換器—EGS003SPWM工作原理

如圖1-2所示，EGD1000W的后級(jí)DCToAC逆變部分采用了單相全橋逆變電路，驅(qū)動(dòng)電路采用了一款專門用于單相純正弦波逆變器的驅(qū)動(dòng)板EGS003。

該驅(qū)動(dòng)電路采用了單極性調(diào)制方式，兩組橋臂分別由高頻臂和工頻臂組成，高頻臂的調(diào)制頻率為20KHz，上下管信號(hào)為死區(qū)可調(diào)的互補(bǔ)信號(hào),工頻臂為50Hz的上下管互補(bǔ)信號(hào)。逆變器的輸出電壓由EGS003驅(qū)動(dòng)板的15腳VFB穩(wěn)壓反饋來完成，在正半周Q1和Q4導(dǎo)通、Q2和Q3截止時(shí)，逆變器的輸出為上正下負(fù)，大小為Udc*M（調(diào)制系數(shù)），在負(fù)半周Q2和Q3導(dǎo)通、Q1和Q4截止時(shí)，逆變器的輸出為下正上負(fù)，大小為-Udc*M，經(jīng)L1，C1低通濾波器濾除高頻信號(hào)后得到50HZ正弦波輸出。

圖1-2 DC-AC電路原理圖