逆变器介绍_全硬件纯正弦波逆变器电路图

2020-02-12      3178 次浏览

你有没有想过自己手工DIY一个全硬件纯正弦波逆变器呢?本文介绍全硬件纯正弦波逆变器的电路图,你看完可以试试自己制作一个全硬件纯正弦波逆变器。


全硬件纯正弦波逆变器前级电路图

下图为前级电路图,此电路采用了光藕隔离反馈,工作在准闭环模式。轻载或者空载时,由于变压器漏感,输出可能超压,容易穿后级和电容。此时占空比减小输出降低,当负载变大后,电路逐渐进入开环模式,以确保足够的电压和功率输出。



全硬件纯正弦波逆变器后级电路图

下图为后级电路图



本电路优点:


1.电路极简单,可能为世界上最简单的分立SpWM电路


2.单电源宽电压供电(10V-30V)


3.输出最大占空比高,仿真时最大占空比已经接近100%.这将导致母线电压利用率高,母线电压340V就足够产生230V的工频正弦交流电。


4.隔离输出,受外围电路干扰少。


如图,LM7809将电池电压降为稳定的9V,这使得电路可以在宽电源(10V-30V)情况下工作,左上角红圈里的2N5551和2N5401等元件组成了虚拟双电源,将正9V变成正负4.5V的双电源。


NE555及周边元件组成频率约为20KHz的高线形度三角波振荡器,如图,在NE555的2和6脚可以得到在3V和6V之间运动的三角波。


IC1为LM324,IC1A及周边元件组成50Hz工频正弦振荡器,产生幅度4.5V的正弦波(对于产生的虚地),圈一电位器将这个正弦波幅度分压到3.5V.IC1B和IC1C及周边元件组成精密整流电路,将正弦波变成3V幅值的馒头波。这个馒头波要去和NE555的三角波比较,三角波和馒头波的幅值虽然向同,都是3V,但是这个馒头波的最低电位比三角波的高1.5V.因此,IC1D及周边元件组成减法电路,将馒头波整体下调1.5V,这样三角波和馒头波就可以比较了.LM393B进行比较工作,产生同相位的SpWM波,此波与LM393A组成的正弦波-方波转换器输出的同步方波送入CD4081等组成的编码电路进行编码,产生最终驱动功率管的SpWM信号。两个20K电阻和47p电容用于产生死区于高频臂.SpWM1和SpWM2用于驱动高频臂,50HZ1和50HZ2用于驱动工频臂。


本电路设计巧妙的地方之一就是虚地和实地的转换.LM393A之前电路是工作在虚地状态的,而LM393之后的电路却变成了实地。因为4.5V的交流(对于虚地)对于实地来说是个9V的脉冲.LM393B周边电路也是类似原理。


全硬件纯正弦波逆变器H桥电路图

下图就是全硬件纯正弦波逆变器的H桥电路图。



下臂的IRFp460采用光藕直接驱动,上臂的IRFp460采用自举电容+光藕驱动。工作原理简述:当下臂导通时,高频桥的功率管的中点相当于接地,此时220uF的自举电容通过FR107和下臂管充电,当下臂管关断上臂导通时,220uF电容与地隔离,当TLp250内部三极管导通后,相当于给上臂管的GS之间施加一个电压,因此上臂管可以在与之对应TLp250的控制下导通和关断。


1mH电感和一个400V1uF电容用来完成高频滤波的任务,把高频SpWM方波变成50Hz的正弦波。


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