車載正弦逆變電源

(b)         SPWM電路主要節(jié)點的波形

圖3         控制電路框圖及各點波形

            由圖3可知,基準50Hz的方波是由555芯片生成的,用來控制輸出電壓有效值和基準值比較產生的誤差信號,使其轉換成50Hz的方波,經過低頻濾波,得到正弦的控制信號。當電源輸出電壓發(fā)生變化時,會改變正弦信號的幅值,使得SG3525輸出脈寬也發(fā)生相應的變化,這就構成了一個閉合的反饋回路,能有效穩(wěn)定輸出的波形。

       1.3         過電流保護

            過電流保護采用電流互感器作為電流檢測元件,其具有足夠快的響應速度,能夠在IGBT允許的過流時間內將其關斷,起到保護作用。     

            如圖1所示,過流保護信號取自CT2,經分壓、濾波后加至電壓比較器的同相輸入端,如圖4所示。當同相輸入端過電流檢測信號比反相輸入端參考電平高時,比較器輸出高電平,使D2從原來的反向偏置狀態(tài)轉變?yōu)檎驅?并把同相端電位提升為高電平,使電壓比較器一直穩(wěn)定輸出高電平。同時,該過電流信號還送到SG3525的腳10。當SG3525的腳10為高電平時,其腳11及腳14上輸出的脈寬調制脈沖就會立即消失而成為零。   

圖4         過電流保護電路

       1.4         驅動電路的設計     

            驅動電路的設計既要考慮在功率管需要導通時,能迅速地建立起驅動電壓,又要考慮在需要關斷時,能迅速地泄放功率管柵極電容上的電荷,拉低驅動電壓。具體驅動電路如圖5所示   

圖5         驅動電路

            其工作原理是：

            1）當光耦原邊有控制電路的驅動脈沖電流流過時,光耦導通,使Q1的基極電位迅速上升,導致D2導通,功率管的柵極電壓上升,使功率管導通;

            2）當光耦原邊無控制電路的驅動脈沖電流流過時,光耦不導通,使Q1的基極電位拉低,而功率管柵極上的電壓還為高,所以導致Q1導通,功率管的柵極電荷通過Q1及電阻R3迅速泄放,使功率管迅速可靠地關斷。

            當然,對于功率管的保護同樣重要,所以在功率管源極和漏極之間要加一個緩沖電路避免功率管被過高的正、反向電壓所損壞。

      2         實驗結果     

            根據(jù)以上分析,對實驗樣機進行了實驗,其額定輸出功率為500W,濾波器參數(shù)取L=3mH,C=2.2μF,樣機帶負載運行時,測得其輸出電壓波形如圖6所示。   

圖6         逆變器的輸出波形

       3         結語