基于工頻變壓器的獨(dú)立逆變電源設(shè)計(jì)

摘要：提出一種基于工頻變壓器的逆變電源設(shè)計(jì)方案。該控制電路采用U3988為控制器，輸出PWM波形來控制逆變電路功率管，同時(shí)U3988內(nèi)部具有各種電路保護(hù)作用，可使逆變電源數(shù)字化，簡(jiǎn)化電路；與無工頻變壓器逆變電路相比，該電路設(shè)計(jì)采用工頻變壓器起到隔離保護(hù)的作用，使電路具有系統(tǒng)可靠性功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于傳統(tǒng)逆變器，該設(shè)計(jì)方案不僅省去額外保護(hù)電路使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，還可以使系統(tǒng)從無法保障穩(wěn)定性到具有可靠穩(wěn)定性。
關(guān)鍵詞：逆變電源；U3988；工頻變壓器；隔離

隨著科技的不斷進(jìn)步，逆變技術(shù)有更廣泛的發(fā)展。逆變電源的研究也有了進(jìn)一步發(fā)展。目前，除了存在工頻逆變器，高頻逆變器也已經(jīng)開始占領(lǐng)逆變電源的發(fā)展市場(chǎng)并有望取代工頻逆變器。雖然高頻逆變器彌補(bǔ)了工頻逆變器體積大、頻率低、功效低等系列缺點(diǎn)，但是仍無法完全取代工頻逆變器的作用。與高頻逆變器相比，工頻逆變器具有其特有優(yōu)勢(shì)。這里提出了一種基于工頻變壓器的獨(dú)立逆變電源設(shè)計(jì)方案。

1 逆變電源結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
圖1為基于脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)的逆變電源結(jié)構(gòu)框圖。整個(gè)電路選擇低壓直流輸入經(jīng)全橋逆變電路逆變得到交流電壓，經(jīng)工頻升壓電路升壓達(dá)到額定峰值，然后經(jīng)濾波電路輸出滿足要求的交流電壓，一般要求輸出220 V／50 Hz交流。

2 逆變電源硬件電路設(shè)計(jì)
2．1 PWM技術(shù)
PWM控制技術(shù)的理論基礎(chǔ)是沖量定理，利用正弦波作為調(diào)制波施加在載波輸出幅值相等、脈寬按正弦波變化的雙極性脈寬調(diào)制波(SPWM)，將此方波信號(hào)加在逆變橋逆變功率管控制起開通關(guān)斷，最終得到接近理想的交流輸出波形。該技術(shù)使得硬件電路簡(jiǎn)單，并提高輸出波形效率。圖2是采用U3988器件控制逆變橋的接線圖及SPWM波形，其中0UTA、0UTB是正弦波SPWM脈沖序列的輸出引腳，這2個(gè)引腳輸出的信號(hào)一般要通過死控制電路才送到逆變橋。