基于廣芯微UM3242F-RET6主控芯片實現(xiàn)DC-AC逆變數(shù)字電源方案

摘要：

逆變電源是指將直流電源轉換為交流電源的裝置。隨著光伏發(fā)電的推廣，汽車和車載電器數(shù)量的增加，儲能系統(tǒng)的快速發(fā)展、微型逆變器及UPS的廣泛應用，逆變電源的應用場合也越來越多，成了電力電子技術中不可缺少的部件。而傳統(tǒng)逆變電源基于模擬元件的設計，沒有可編程的能力，使得逆變電源的可擴展能力差，沒有顯示功能等問題。因此使用高性能MCU作主控的數(shù)字電源被越來越廣泛的應用，本文介紹廣芯微UM3242F-RET6主控芯片實現(xiàn)DC-AC逆變數(shù)字電源方案。

1、性能指標

DC Input：12V=60A Max

AC Output：200V-240V~50Hz 500W Max

輸入過壓保護：13V

輸入欠壓保護：10.87V

輸入過流保護: 65A

輸出過流保護：2.38A

2、系統(tǒng)原理架構

方案采用前級升壓+后級逆變架構，輔助電路包括輸入過壓/欠壓保護、輸入過流保護、輸出過壓/過流保護等，前后級功率及控制通過變壓器和光耦隔離，技術實現(xiàn)的關鍵是推挽升壓和全橋逆變的控制。

3、關鍵元器件選型

4、軟件控制方法

以上為逆變器系統(tǒng)軟件流程圖。而在系統(tǒng)控制上，前級用一對互補PWM信號控制，后級用兩對互補PWM信號控制。

4.1前級推挽升壓

電路使用兩個開關管N2和N4，兩個開關管在外部激勵方波信號的控制下交替導通和截至，在變壓器T1次級繞組得到方波電壓，12V輸入經整流濾波得到約350V的直流電壓，驅動信號如下圖。

4.2后級全橋逆變

全橋是由4個驅動管輪流工作于正弦波的各個波段，通過施加不同的控制信號達到把輸入電壓調制正弦波的目標，一般采用正弦脈寬調制法（SPWM）,SPWM又分單極性調制和雙極性調制兩種方式，由于單極性調制輸出電流諧波含量遠低于雙極性調制輸出電流，我們采用單極性調制的方式，驅動信號如下圖。

5、測試驗證

輸入12VDC，輸出產生220VAC/50Hz純正弦波，波形符合預期，負載從空載-輕載-滿載調整，波形無畸變，輸出電壓有效值在設計范圍內（200V-240VAC）。

審核編輯：彭菁