基于工頻干式變壓器的獨立逆變電源設計

提出了一種基于工頻干式變壓器的逆變電源設計方案。控制電路采用U3988作為控制器，輸出PWM波形控制逆變功率管。同時，U3988具有多種電路保護功能，可以將逆變電源數字化，簡化電路；與無工頻干式變壓器的逆變電路相比，本電路設計利用工頻干式變壓器起到隔離保護的作用，使電路具有系統可靠性功能。實驗結果表明，對于傳統的逆變器，該設計方案不僅省略了額外的保護電路，使電路結構簡單明了，而且可以使系統從無法保證穩定到可靠穩定。

隨著科學技術的不斷進步，逆變器技術得到了更廣泛的發展。逆變電源的研究得到了進一步的發展。目前，除了工頻逆變器的存在，高頻逆變器已經開始占領逆變電源的發展市場，有望取代工頻逆變器。高頻逆變器雖然彌補了工頻逆變器體積大、頻率低、效率低等一系列缺點，但仍不能完全替代工頻逆變器。與高頻逆變器相比，工頻逆變器有其先特的優勢。提出了一種基于工頻干式變壓器的先立逆變電源的設計方案。

1逆變器電源結構設計

圖1是基于脈寬調制(PWM)技術的逆變器電源的框圖。整個電路選用低壓DC輸入，經全橋逆變電路逆變得到交流電壓，經工頻升壓電路升壓達到額定峰值，再通過濾波電路輸出符合要求的交流電壓，一般要求輸出220 V/50 Hz交流。

圖1基于脈寬調制技術的逆變電源結構框圖

逆變電源硬件電路設計

2.1脈寬調制技術

脈寬調制控制技術的理論基礎是脈沖定理。正弦波作為調制波，施加幅度相等、脈寬隨正弦波變化的雙極脈寬調制波(SPWM)。將此方波信號加到逆變橋的逆變功率管上進行通斷控制，較終得到理想的交流輸出波形。該技術簡化了硬件電路，提高了輸出波形效率。圖2是U3988器件控制的逆變橋的接線圖和SPWM波形，其中0UTA和0UTB是正弦波SPWM脈沖序列的輸出引腳，這兩個引腳輸出的信號一般通過死區控制電路送到逆變橋。

圖2 SPWM波產生的接線圖和波形

圖3輸出隔離干式變壓器升壓電路

1來源：電子工程世界