純正弦波家用逆變器

在能耗雙控時代背景下，“限電潮”席卷全球。為了進(jìn)一步提高家庭電力穩(wěn)定性，避免限電帶來的困擾，家用逆變器發(fā)揮著重要作用。它能夠?qū)δ茈姵刂械闹绷麟娹D(zhuǎn)化為交流電，從而使電視、冰箱、照明設(shè)備等家用電器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一般情況下逆變器輸出方式可分為方波、修正方波和正弦波幾種類型，在這之中純正弦波逆變器具有較低的損耗和干凈的負(fù)載波形，是一種無聲高效的系統(tǒng)。本篇文章我們將向大家展示瑞薩純正弦波家用逆變器解決方案。

該方案憑借鋰電池備份系統(tǒng)能夠提供50Hz/60Hz的230V AC，容量（額定）范圍根據(jù)電池大小和備份要求可以從800VA到1,800VA。并且通過智能電池管理系統(tǒng)（BMS）能夠管理和控制產(chǎn)品性能。另外，方案通過LCD顯示屏可以顯示逆變器電池性能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，幫助客戶提前規(guī)劃活動。

系統(tǒng)框圖

在此方案中，采用RL78/G14 MCU作為核心控制，通過升壓電路將直流電池電壓轉(zhuǎn)換為高頻直流電壓。該電壓被饋送到全橋功率IGBT RBN40H65T1和濾波器中，將其轉(zhuǎn)換為用于電器的低頻交流正弦波輸出。此外，產(chǎn)品性能由智能電池管理系統(tǒng)（BMS）RAA489206控制。

RL78/G14 MCU是低功耗高性能通用微控制器，其CPU最低功耗為66μA/MHz，待機(jī)電流為240nA。在計(jì)算性能方面，這款MCU可在32MHz下達(dá)到51.2DMIPS的數(shù)字處理性能。并包含了多達(dá)512KB閃存和48KB RAM，可以提供支持互補(bǔ)PWM輸出的定時器和10位A/D轉(zhuǎn)換器等功能。

RBN40H65T1 IGBT采用溝槽柵極和薄晶片技術(shù)可實(shí)現(xiàn)快速切換性能和低飽和電壓特性，并且器件擁有的低開關(guān)噪聲特性也使電路無需安裝外部柵極電阻，從而減少了元器件的數(shù)量、加強(qiáng)了設(shè)計(jì)的緊湊性。

RAA489206是一款16芯電池前端（BFE）IC，是電池管理系統(tǒng)（BMS）的基本組件，它可以定期掃描電池狀態(tài)和操作環(huán)境，以優(yōu)化電池壽命并防止災(zāi)難性故障。差分多路復(fù)用器和16位ADC可以精確監(jiān)控電池電壓、溫度和負(fù)載電流，從而管理電池組的整體狀態(tài)。此外，RAA489206還支持I2C和SPI協(xié)議，允許客戶在專有電池管理解決方案中連接微控制器。

除了以上介紹到的器件，在本方案中還整合了瑞薩多種類型產(chǎn)品。得益于瑞薩豐富的產(chǎn)品，本系統(tǒng)可提供以下優(yōu)勢：

●    低頻和高頻逆變器源于相同的解決方案；

●    隔離系統(tǒng)可追蹤AC輸出；

●    隔離系統(tǒng)采用輔助反激式電源；

●    RL78/G14低成本MCU執(zhí)行低頻和高頻半橋驅(qū)動。

來源：Renesas