單相正弦波逆變電源的設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2024-10-03 21:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 度也最大，脈沖間隔最小，反之正弦值較小時(shí)，脈沖寬度也小，脈沖間的間隔較大。這樣的電壓脈沖系列可以使負(fù)載電流中的高次諧波成分大為減少，成為正弦波脈寬調(diào)制。 SPWM 調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生 要得到正弦電壓的輸出，就要使逆變電路的控制信號(hào)以 SPWM 方式控制功率管的開(kāi)關(guān)，所得到的脈沖方波輸出再經(jīng)過(guò)濾波就可以得到正弦輸出電壓。通過(guò) SG3525 來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出正弦電壓，首先要得到 SPWM 的調(diào)制信號(hào)，而要得到 SPWM 調(diào)制信號(hào)，必須得有一個(gè)幅值在 l～ 3 5V，按正弦規(guī)律變化的饅頭波，將它加到 SG3525 腳 2，并與鋸齒波比較，就可得到正弦脈寬調(diào)制波實(shí)現(xiàn) SPWM 的控制電路框圖如圖 (a)所示，實(shí)際電路各點(diǎn)的波形如圖 (b)所示。 圖 (a) SPWM 波控制電路框圖 基準(zhǔn)方 波 調(diào)制電路 濾波電路 整流電路 加法器 基準(zhǔn)電壓 誤差信號(hào) SG3525 時(shí)序電路 8 圖 (b) SPWM 電路主要節(jié)點(diǎn)波形 由圖 (a) 圖 (b)可知，基準(zhǔn) 50Hz 的方波是由 555 芯片生成的，用來(lái)控制輸出電壓有效值和基準(zhǔn)值比較產(chǎn)生的誤差信號(hào)，使其轉(zhuǎn)換成 50Hz 的方波，經(jīng)過(guò)低頻濾波，得到正弦的控制信號(hào)。 9 保護(hù)電路模塊 該系統(tǒng)是由直流邊交流，弱點(diǎn)變?yōu)閺?qiáng)電。故對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行必要的安全保護(hù)是必須的，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試時(shí)必須要注意安全。系統(tǒng)除了芯片本身具有的保護(hù)措施外，還對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行 了專門的保護(hù)，具體如下。 過(guò)電流保護(hù) 過(guò)電流保護(hù)采用電流互感器作為電流檢測(cè)元件，其具有足夠快的響應(yīng)速度，能夠在 IGBT 允許的過(guò)流時(shí)間內(nèi)將其關(guān)斷，起到保護(hù)作用。 如圖 所示，過(guò)流保護(hù)信號(hào)取自 CT2，經(jīng)分壓、濾波后加至電壓比較器的同相輸入端，如圖 所示。當(dāng)同相輸入端過(guò)電流檢測(cè)信號(hào)比反相輸入端參考電平高時(shí)，比較器輸出高電平，使 D2 從原來(lái)的反向偏置狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎驅(qū)?，并把同相端電位提升為高電平，使電壓比較器一直穩(wěn)定輸出高電平。同時(shí)，該過(guò)電流信號(hào)還送到 SG3525 的腳 10。當(dāng) SG3525的腳 10 為高電平時(shí)，其腳 11 及腳 14 上輸出的脈寬調(diào)制脈沖就會(huì)立即消失而成為零。 圖 過(guò)電流保護(hù)電路 10 空載保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 空載檢測(cè)電路如圖 所示。是用電流互感器檢測(cè)電流輸出，當(dāng)沒(méi)有電流輸出時(shí)，使三極管 Q8 截止，從而使 RSCK 為高電平，停止輸出 SPWM波。 8s 后，再輸出一組 SPWM 波，若仍為空載，則繼續(xù)上述過(guò)程。若有電流輸出則 Q8導(dǎo)通，使得 RSCK 為低電平，連續(xù)輸出 SPWM 波形，逆變電路正常工作。 圖 空載檢測(cè)電路圖 11 浪涌短 路保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 浪涌電路保護(hù)電路原理圖如圖 。此電路圖是短路保護(hù)，用 歐的電阻對(duì)電壓進(jìn)行采樣，通過(guò) 470 千歐電阻得到電流，并使這電流通過(guò)光電耦合器，當(dāng)電流過(guò)高時(shí)使得 SPWM 波不輸出，關(guān)閉 IGBT 形成保護(hù)。故障排除后光電耦合器輸出關(guān)斷，逆變器正常工作。 圖 浪涌短路保護(hù)電路原理圖 12 第 4 章 單元控制電路設(shè)計(jì) DCAC 電路設(shè)計(jì) 由前面論證已經(jīng)明確采用全控橋式逆變電路。其中各橋臂通斷由 SPWM波控制的 IGBT 完成。 系統(tǒng)采用 SG3525 來(lái)實(shí)現(xiàn) SPWM 控制信號(hào)的輸出，該芯片其引腳及內(nèi)部框圖如圖 所示。 圖 SG3525 引腳及內(nèi)部框圖
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