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逆变器主电路设计分析

发布日期:2013/9/17 浏览数:557
逆变器主电路
    该设计选用前级推挽电路和后级全桥逆变电路。即控制器输出电压经推挽变换器变成交流,经高频变压器升压,整流,滤波后变成高压直流,再经控制电路驱动逆变成工频交流输出


图 太阳能逆变电源主电路


推挽变换器的电路如上图所示,由开关管T1、T2、变压器、整流二极管D1、 D2、滤波电感L和电容C构成。
推挽变换器中T1开关和T2开关交替开通,即相互错开180℃相位,以相同脉冲宽度交替开通和关断。电工作过程如下所述:
①开关T1导通时,变压器上半侧的一次绕组上加有输入电压Us,电流从一次绕组反同名端方向流入,变压器二次绕组产生与匝数比成正比的电压,整流二极管D1截止、D2导通,经电感L向负载供电,电感电流 和负载电压Uo上升。
②开关T1关断(T2未开通,死区时间)时,由于电感L的电流还在续流,所以二极管D1和D2导通为电感续流,此时变压器的两个二次绕组相当于短路,绕组电压为零。在此期间,由电感L和电容C中的储存能量向负载供电,电感电流 和负载电压Uo下降。
③当T2开通时,变压器的下半侧的一次绕组上有输入电压Uo,电流从一次绕组同名端方向流入,变压器的二次绕组产生与匝数比成正比的电压,整流二极管D2截止、D1导通,经电感L向负载供电,电感电流 和负载电压Uo上升。
④T1关断时,由于电感L的电流还在继续,所以二极管D1和D2导通为电感续流,电感电流 和负载电压Uo下降。
⑤以同样动作重复步骤①-④。最终在负载R端得到一个稳定的直流高压。
全桥逆变电路有开关管Q1, Q2, Q3, Q4和电感L等构成。桥对角的功率管作为一组,每组同时开通关断,两组轮流工作,在一个周期很短的死区时间内,四个功率管全部关闭。死区时间是防止上下两个功率管同时导通造成短路。电压Us经过电容C滤波后成为脉动较小的直流电。这时给Ql和Q4同时以驱动信号G1, G4,功率管Q1和Q4导通。电流通过Q1的漏极,经过后面的LC滤波器回到Q4的漏极。经过一个死区时间后,Q2和Q3加以驱动信号G2, G3,此时Q1和Q4上的驱动消失,电流不立即通过Q2和Q3,而利用Q2和Q3旁边的二极管续流,电流下降到零时再开始导通。四个二极管还为开关管Q提供一个过压保护功能。