單相正弦波逆變電源設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-26 21:14 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 列這就是PWM波形。正弦波的另外一個(gè)半波可以用相同的方法來(lái)等效?？梢钥闯?，該P(yáng)WM波形的脈沖寬度按正弦規(guī)律變化，稱為SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation）波形。 圖21 SPWM電壓等效正弦電壓 根據(jù)采樣控制理論，沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。脈沖頻率越高，SPWM波形越接近正弦波。逆變器的輸出電壓為SPWM波形時(shí)，其低次諧波將得到很好的抑制和消除，高次諧波又能很容易濾去，從而可獲得畸變率極低的正弦波輸出電壓。 SPWM控制方式就是對(duì)逆變電路開(kāi)關(guān)器件的通、斷進(jìn)行控制，使輸出端得帶一系列幅值相等而狂度不相等的脈沖，用這些脈沖來(lái)代替正弦波或者其他所需要的波形。 從理論上講，在SPWM控制方式中給出了正弦波頻率、幅值和半周期內(nèi)的脈沖數(shù)后，脈沖波形的寬度和間隔便可以準(zhǔn)確計(jì)算出來(lái)，然后計(jì)算的結(jié)果控制電路忠各開(kāi)關(guān)器件的通、斷，就可以得到所需要的波形，這種方法稱為計(jì)算法。計(jì)算法很繁瑣，其輸出正弦波的頻率、幅值或相位變化時(shí)，結(jié)果都要變化，實(shí)際中很少應(yīng)用。 在大多數(shù)情況下，人們采用正弦波與等腰三角波橡膠的辦法來(lái)確定各矩形脈沖的寬度。等腰三角波上下寬度與高度呈線性關(guān)系且左右對(duì)稱，當(dāng)它與任何一個(gè)光滑曲線相交時(shí)，即得到一組等副而脈沖寬度正比于該曲線換數(shù)值的矩形脈沖，這種方法稱為調(diào)制法。希望輸出的信號(hào)為調(diào)制信號(hào)，接受調(diào)制的三角波稱為載波。當(dāng)調(diào)制信號(hào)是正弦波時(shí)所得到的便是SPWM波形；當(dāng)調(diào)制信號(hào)是正弦波時(shí)，等效也能得到與調(diào)制信號(hào)的SPWM根據(jù)前面的法分析，SPWM逆變電路的優(yōu)點(diǎn)可以對(duì)那如下： ，滿足負(fù)載需要。 ，可獲得較高的功率因數(shù)。 ，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。，大大加快了逆變器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速。第3章 硬件電路的設(shè)計(jì) 隨著電能技術(shù)的發(fā)展，功率MOSFET在開(kāi)關(guān)變換器中開(kāi)始廣泛使用，為此美國(guó)硅通用半導(dǎo)體公司推出SG3525。SG3525是用于驅(qū)動(dòng)N溝道功率MOSFET，其產(chǎn)品一推出就受到廣泛好評(píng)。SG3525系列PWM控制器分軍品、工業(yè)品、民品三個(gè)等級(jí)方面。下面對(duì)SG3525特點(diǎn)、引腳功能、電器參數(shù)、工作原理以及典型應(yīng)用進(jìn)行介紹。 SG3525是電流控制性型PWM控制器，所謂電流控制型脈寬調(diào)制器是按照反饋電流表調(diào)節(jié)脈寬的。在脈寬比較器的輸入端直接用流過(guò)輸出電感線圈的信號(hào)與誤差信號(hào)放大器輸出信號(hào)進(jìn)行比較，從而調(diào)節(jié)占空比使輸出電感峰值電流跟隨誤差電壓變化而變化。由于結(jié)構(gòu)上有電壓環(huán)和電流環(huán)雙環(huán)系統(tǒng)。因此，無(wú)論開(kāi)關(guān)電源的電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率和瞬態(tài)響應(yīng)特性都有提高，是目前比較理想的新型控制器。 圖31 SG3525引腳圖圖32 SG3525結(jié)構(gòu)方框圖 (引腳1):誤差放大器的反相輸入端，該誤差放大器的增益標(biāo)稱值為80dB，其大小由反饋或輸出負(fù)載而定，輸出負(fù)載可以是純電阻，也可以是電阻性元件和電容元件的組合。~。此端通常接到與電源輸出電壓相連接的電阻分壓器上。負(fù)反饋控制時(shí)，將電源輸出電壓分壓后與基準(zhǔn)電壓相比較。 (引腳2):此端通常接到基準(zhǔn)電壓引腳16的分壓電阻上。 (引腳3):為外同步用。需要多個(gè)芯片同步工作時(shí)，每個(gè)芯片有各自的振蕩頻率，可以分別與它們的引腳4相副腳3相連，這時(shí)所有芯片的工作頻率以最快的芯片工作頻率同步。也可以使單個(gè)芯片以外部時(shí)鐘頻率工作。 (引腳4):同步脈沖輸出。作為多個(gè)芯片同步工作時(shí)使用。(引腳5):振蕩電容一端接至引腳5，另一端直接接至地端。(引腳6):振蕩電阻一端接至引腳6，另一端直接接至地端。 (引腳7):Ct的放電由7兩端的死區(qū)電阻決定。(引腳8):比較器的反相端，即軟起動(dòng)器控制端(引腳8)，引腳8可外接軟起動(dòng)電容?！ ? (引腳9):在誤差放大器輸出端引腳9與誤差放大器反相輸入端引腳1間接電阻與電容，構(gòu)成PI調(diào)節(jié)器，補(bǔ)償系統(tǒng)的幅頻、相頻響應(yīng)特性。 (引腳10):引腳10為PWM鎖存器的一個(gè)輸入端，一般在該端接入過(guò)流檢測(cè)信號(hào)。 (引腳1引腳14):輸出末級(jí)采用推挽輸出電路，驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)功率管時(shí)關(guān)斷速度更快。 (引腳12):該芯片上的所有電壓都是相對(duì)于引腳12而言，既是功率地也是信號(hào)地。):作為推挽輸出級(jí)的電壓源，提高輸出級(jí)輸出功率。(引腳15):直流電源從引腳15引人分為兩路:一路作為內(nèi)部邏輯和模擬電路的工作電壓。另一路送到基準(zhǔn)電
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