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大功率逆变电源设计方案

时间:2019-06-04   访问量:9

常见的逆变电源电路有单端(正激、反激)和双端(推挽、半桥、全桥)两种类型。为提高逆变效率,功率较大的电源一般采用双端电路形式。在双端电路中,推挽电路最为简单,不需要推动变压器,缺点是开关管承受的电压较高,也存在偏磁问题。半桥和全桥电路解决了推挽电路的缺点,但须用推动变压器。

笔者经多年实践设计了一种串联推挽电路,该电路主体似桥式,而推动电路又似推挽,集二者优点于一身,从应用实践来看,该电路制作容易,性能稳定可靠。下面介绍一种应用实例,分别见两电路图。

IC1(SG3525A)为近年流行的双端集成电压控制器,工作频率可达200kHz以上,本例采用35kHz。通电后,交流经C1、L01、L02、C2、C3、C4滤去干扰、DL整流、C5滤波储能,作逆变回路主供电。Rt为负温度系数热敏电阻,用以减小开机瞬间DL的电流冲击,R11、R12及R13、R28为C6、C7的均压电阻。

当IC1{14}脚为高电位时,M点也为高电位,脉冲电压一路经C14、R14加至Q6栅极,Q6导通;另一路将C8电容正端电位抬高,使其由原来的1/2VE升高为1/2VE+18V,经R18加到Q5栅极,Q5导通。变压器B1初级线圈L1、L2同时导通,次级线圈L5感应电流由D01整流输出。同理,当{11}脚为高电位时,Q8、Q7同时导通,初级电流流过L3、L4,次级感应电流经D02整流输出。

由于Q6、L2、Q8、L4在下1/2VE区交替导通,Q5、L1、Q7、L3在上1/2VE区交替导通,相当于两个推挽电路上下串联使用,故笔者称其为串联推挽电路。尽管此电路变压器初级绕组多,制作稍显麻烦,但开关管驱动简单,保护电路简单可靠,因而适用于中小批量生产和业余制作。

D5、D6分别为C8、C12提供充电通路,D1、D2、C9、R19为Q5、Q7的峰压吸收保护电路,D3、D4为Q6、Q8的峰压释放通路。

PC1和IC2(TL431)构成输出电压检测电路,为实现从0V起调,增加了IC3负压电路。IC4(LM358)及外围电路与PC2、IC1{8}亦脚等组成电流检控电路,通过调整VR4,改变IC4放大倍数,可使输出电流恒定在0~30A任意值上。当输出短路或过载时,首先引起初级电流增大,在R21上产生的较大压降经R10送至IC1{10}脚,芯片将在200ns内关闭输出,有效保护开关管等元件不被损坏。接着限流回路接班,通过PC2次级将{8}脚电位拉下来,使输出电流限制在设定值上。

D03、C03、R05为散热风扇Fs提供电力。输出功率越大,风扇转速越高。供电变压器为5W变压器,为减小体积亦可用小型开关电源供电。数字显示表头供电需用稳压电源。

本机在测量功率元件方面极为实用,只需将二极管、三极管、场效应管、IGBT、可控硅等元件按极性接入“+”、“-”输出柱上,饱和触发后,由小到大调节电流钮,即可分别在电压表和电流表上同步观看到被测元件任一电流对应的压降值,可速测不明功率元件,甚至包括保险丝、金属线的工作电流能力、导通压降等重要参数,也易于鉴别虚假标号的元件。

本电路特别适合制作大功率逆变电源。笔者曾用其原理设计过100A可调恒流源,12~24V 500A电解电源等多款产品,性能令人满意。  

大功率逆变电源设计方案

  

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