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逆變電源是指將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源的裝置。隨著光伏發(fā)電的推廣，汽車和車載電器數(shù)量的增加，儲(chǔ)能系統(tǒng)的快速發(fā)展、微型逆變器及UPS的廣泛應(yīng)用，逆變電源的應(yīng)用場(chǎng)合也越來(lái)越多，成了電力電子技術(shù)中不可缺少的部件。而傳統(tǒng)逆變電源基于模擬元件的設(shè)計(jì)，沒(méi)有可編程的能力，使得逆變電源的可擴(kuò)展能力差，沒(méi)有顯示功能等問(wèn)題。因此使用高性能MCU作主控的數(shù)字電源被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，
本文介紹廣芯微UM3242F-RET6主控芯片實(shí)現(xiàn)DC-AC逆變數(shù)字電源方案。
1、性能指標(biāo)
DC Input：12V=60A Max
AC Output：200V-240V~50Hz 500W Max
輸入過(guò)壓保護(hù)：13V
輸入欠壓保護(hù)：10.87V
輸入過(guò)流保護(hù): 65A
輸出過(guò)流保護(hù)：2.38A
2、系統(tǒng)原理架構(gòu)
方案采用前級(jí)升壓+后級(jí)逆變架構(gòu)，輔助電路包括輸入過(guò)壓/欠壓保護(hù)、輸入過(guò)流保護(hù)、輸出過(guò)壓/過(guò)流保護(hù)等，前后級(jí)功率及控制通過(guò)變壓器和光耦隔離，技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是推挽升壓和全橋逆變的控制。
3、關(guān)鍵元器件選型
4、軟件控制方法
以上為逆變器系統(tǒng)軟件流程圖。而在系統(tǒng)控制上，前級(jí)用一對(duì)互補(bǔ)PWM信號(hào)控制，后級(jí)用兩對(duì)互補(bǔ)PWM信號(hào)控制。
4.1前級(jí)推挽升壓
電路使用兩個(gè)開關(guān)管N2和N4，兩個(gè)開關(guān)管在外部激勵(lì)方波信號(hào)的控制下交替導(dǎo)通和截至，在變壓器T1次級(jí)繞組得到方波電壓，12V輸入經(jīng)整流濾波得到約350V的直流電壓，驅(qū)動(dòng)信號(hào)如下圖。
4.2后級(jí)全橋逆變
全橋是由4個(gè)驅(qū)動(dòng)管輪流工作于正弦波的各個(gè)波段，通過(guò)施加不同的控制信號(hào)達(dá)到把輸入電壓調(diào)制正弦波的目標(biāo)，一般采用正弦脈寬調(diào)制法（SPWM）,SPWM又分單極性調(diào)制和雙極性調(diào)制兩種方式，由于單極性調(diào)制輸出電流諧波含量遠(yuǎn)低于雙極性調(diào)制輸出電流，我們采用單極性調(diào)制的方式，驅(qū)動(dòng)信號(hào)如下圖。
5、測(cè)試驗(yàn)證
輸入12VDC，輸出產(chǎn)生220VAC/50Hz純正弦波，波形符合預(yù)期，負(fù)載從空載-輕載-滿載調(diào)整，波形無(wú)畸變，輸出電壓有效值在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)（200V-240VAC）。
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