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纯正弦波逆变器电路图大全(数字式/自举电容/光耦隔离反馈电路图详解)

2018年03月13日 10:43 次阅读

纯正弦波逆变器电路图(一)

基于高性能全数字式正弦波逆变电源的设计方案

逆变电源硬件结构如图2所示。主要包括直流推挽升压电路、正弦逆变电路、输出滤波电路、驱动电路、采样电路、主控制器和点阵液晶构成。其中,直流升压部分将输入电压升高至输出正弦交流电的峰值以上的母线直流电压,正弦逆变部分将母线直流电压逆变后经输出滤波电路得到正弦式交流电,采样电路则对母线电压、母线电流、输出电压、输出电流、输入电压进行采样,以实现短路保护、过压欠压保护、过流保护、闭环稳压等功能。驱动电路的功能是将驱动信号的逻辑电平进行匹配放大,以满足驱动功率管的要求。控制电路的功能是产生驱动信号,并对采样信号进行处理,以实现复杂的系统功能。点阵液晶的功能是显示系统工作信息,如果输出电压、电流以及保护信息等。

纯正弦波逆变器电路图大全(数字式/自举电容/光耦隔离反馈电路图详解)

图2

1)主控制器

主控制器选用STM32F103VE增强型单片机,STM32系列单片机是意法半导体公司专门为高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用设计的产品。此单片机采用哈佛结构,使处理器可以同时进行取址和数据读写操作,处理器的性能高达1.25 MIPS/MHz.支持单周期硬件乘除法,最高时钟频率72 M,最大可达512 kB片上Flash及64 kB片上RAM.同时具有多达30路PWM及3个12位精度的ADC等众多适合做逆变及电机驱动的外设。在本系统中用于产生PWM、SPWM驱动信号,并对采样信号进行处理,以完成稳压反馈及保护功能,并驱动点阵液晶显示系统信息。考虑实际的功率管及驱动芯片的速度,升压PWM波的频率为20 kHz,逆变SPWM波的频率为18 kHz.根据调制方法的不同,SPWM驱动信号形式可以分为:双极性、单极性和单极性倍频。由于双极性调制失真度小,故本设计中SPWM采用双极性驱动方式。

2)点阵液晶

选用LPH7366型点阵液晶,具有超低功耗的特点。用于显示系统当前的工作状态,如输出电压、输出电流、输入电压等信息。同时指示系统是否处于保护以及处于何种保护状态。

3)辅助电源

为系统不同部分提供不同的电压电需求,由直流输入电压经LM2596—5 V降压到5.0 V后一部分为采样电路供电,另一部分经LDO稳压器LM117—3.3 V稳压到3.3 V供处理器及点阵液晶使用。同时,由推挽变压器的一个辅助绕组得到20 V左右的电压,经整流滤波及LM2596-ADJ稳压到15 V后供驱动电路使用。

4)驱动电路

选用东芝半导体公司生产的高速光耦隔离型IGBT/MOSFET驱动芯片TLP250.TLP250具有隔离电压高、驱动能力强、开关速度快等特点。驱动电路的原理图如图3所示。

纯正弦波逆变器电路图大全(数字式/自举电容/光耦隔离反馈电路图详解)

图3 驱动电路原理图

在推挽升压驱动(U1、U2)中,TLP250负责驱动信号幅值与电流的匹配,而对于全桥逆变驱动(U3、U4、U5、U6),不但要考虑驱动电平和驱动能力,还要考虑好上下管驱动信号的隔离问题。为简化设计,全桥逆变的上管驱动(U3、U5)采用了自举供电的方式,减少隔离电源的使用数目。

对逆变桥的驱动电路,为避免上下管直通,设计中需要考虑死区问题。STM32单片机的PWM模块具有死区功能,本设计采取了软件死区方法。这样做的另一个好处是,对不同的功率管只需改变软件设计即可获得最佳的死区参数。

5)采样电路

输出电压采样用于反馈稳压,输出电流采样用于过载保护,母线电流采样用于短路保护,母线电压采样用于限制母线电压虚高,输入电压采样用于输入过压/欠压保护。输出采样中使用了电流互感器与电压互感器,大大减小了系统干扰,提高了系统的可靠性。取样电路的原理图如图4所示。

纯正弦波逆变器电路图大全(数字式/自举电容/光耦隔离反馈电路图详解)

图4 取样电路原理图

对于输出电流取样,本设计中使用了5 A/5 mA电流互感器。由于电流互感器的输出为毫伏级的交流信号,为了能够被单片机内部AD模块采集到,必须将其整流成直流信号并加以放大。而普通二极管整流电路对毫伏级电压是无效的,因此,此处采用了由运算放大器(U11,LM3 58)构成的小电压整流电路。实际测试表明,该电路有效解决了毫伏级信号的采样问题。

纯正弦波逆变器电路图(二)

下图为前级电路图,此电路采用了光藕隔离反馈,工作在准闭环模式。轻载或者空载时,由于变压器漏感,输出可能超压,容易穿后级和电容。此时占空比减小输出降低,当负载变大后,电路逐渐进入开环模式,以确保足够的电压和功率输出。

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针对汽车内部直流电源不能用于交流用电器的问题,设计了一款基于脉宽调制芯片TL494的微型车载逆变器。...

发表于 2017-12-05 11:32 559次阅读
一款基于脉宽调制芯片TL494的微型车载逆变器设...

74hc04中文资料详细介绍(引脚功能_内部结构...

74HC04是高速的硅栅CMOS器件并兼容低功耗肖特基的TTL( LSTTL )非门(逆变器)。74...

发表于 2017-12-04 16:32 2795次阅读
74hc04中文资料详细介绍(引脚功能_内部结构...

逆变器的分类分析和功能特性以及其评价选用

逆变器的种类很多,可按照不同的方法进行分类。 1、按逆变器输出交流电能的频率分,可分为工频逆变器、中...

发表于 2017-12-04 06:14 112次阅读
 逆变器的分类分析和功能特性以及其评价选用

线交互式UPS逆变器的功能部件与性能特点

线交互式UPS逆变器在主交流市电正常情况下是不向负载输出功率的,处于热备份状态,这是它与后备式UPS...

发表于 2017-12-04 03:36 124次阅读
线交互式UPS逆变器的功能部件与性能特点

基于高频变压器的逆变器架构的设计

分立式逆变器挑战 分立式逆变器使用的直流电来自电池中的太阳能模块或其他电源,它会根据需要将直流电转换...

发表于 2017-12-03 19:04 282次阅读
基于高频变压器的逆变器架构的设计

分布式瞬时均流不同容量逆变器并联电路设计(电路方...

随着电力电子技术的发展,电力负载的增大,对电源的功率要求越来越大,往往一个电源已经不能满足要求,通...

发表于 2017-12-02 10:48 217次阅读
分布式瞬时均流不同容量逆变器并联电路设计(电路方...

建立UPS逆变器模型模拟瞬间动态响应特性

UPS控制环路分析 一个典型的UPS控制环路如图1所示。其中包含三个控制环路。最主要的环路是瞬时电压...

发表于 2017-11-30 15:11 123次阅读
建立UPS逆变器模型模拟瞬间动态响应特性

深度解读信号源所涉及的相关基础知识

通过正弦波信号的表达等式,可以反映其信号所包含的参数为:信号幅度;频率;初始相位。信号的频率和初始相...

发表于 2017-11-27 10:53 1534次阅读
深度解读信号源所涉及的相关基础知识

一种FFT插值正弦波快速频率估计算法

本文在分析Rife,MRife和傅里叶系数插值迭代3种算法的基础上,将串行迭代变为并行迭代,由此得出...

发表于 2017-11-23 15:36 387次阅读
一种FFT插值正弦波快速频率估计算法

基于FPGA的多端DRI电源逆变器的控制算法的实...

开发出的多端DRI具有独特的灵活性,相比目前可用的逆变器拥有更高的可靠性、更高的效率和更低的成本等众...

发表于 2017-11-22 17:22 187次阅读
基于FPGA的多端DRI电源逆变器的控制算法的实...

三电平逆变器拓扑结构详解

逆变器是一种DC to AC的变压器,它其实与转化器是一种电压逆变的过程转换器是将电网的交流电压转变...

发表于 2017-11-22 17:16 885次阅读
三电平逆变器拓扑结构详解

峰峰值定义_示波器峰峰值怎么看

峰峰值定义 峰峰值是指一个周期内信号最高值和最低值之间差的值,就是最大和最小之间的范围。它描述了信号...

发表于 2017-11-22 10:47 2526次阅读
峰峰值定义_示波器峰峰值怎么看

光伏组件与逆变器配置详情分析

光伏组件是光伏电站最重要的设备之一,成本占了并网系统50%左右,组件的技术参数对系统设计非常重要,只...

发表于 2017-11-22 10:23 825次阅读
光伏组件与逆变器配置详情分析

分布式光伏逆变器与组串式光伏逆变器优缺点分析

分布式光伏中的逆变器大多是组串式逆变器,以古瑞瓦特分布式项目的应用来看,也是如此,据古瑞瓦特市场安装...

发表于 2017-11-22 09:57 656次阅读
分布式光伏逆变器与组串式光伏逆变器优缺点分析

什么是正弦波逆变器_正弦波逆变器的工作原理及相关...

正弦波逆变器的定义就是输出波形为正弦波的逆变器。它的优点是输出波形好,失真度很低,且其输出波形与市电...

发表于 2017-11-20 10:45 1047次阅读
什么是正弦波逆变器_正弦波逆变器的工作原理及相关...

逆变器红灯闪报警是什么原因

逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。它由逆变桥、控制逻...

发表于 2017-11-20 10:11 745次阅读
逆变器红灯闪报警是什么原因

cd4069逆变器电路图

逆变器(见图)主要由MOS 场效应管,普通电源变压器构成。其输出功率取决于MOS 场效应管和电源变压...

发表于 2017-11-17 14:23 624次阅读
cd4069逆变器电路图

tl494简单逆变器电路

TL494是一种固定频率脉宽调制电路,它包含了开关电源控制所需的全部功能,广泛应用于桥式单端正激双管...

发表于 2017-11-15 17:12 1631次阅读
tl494简单逆变器电路

tl494逆变器工作原理

逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。它由逆变桥、控制逻...

发表于 2017-11-15 16:55 1298次阅读
tl494逆变器工作原理

cd4047应用电路图解(信号控制电路图、逆变器...

CD4047是一种低功耗的CMOS非稳态/单稳态多谐振荡器IC。在这里,它是连接生产0.01S 18...

发表于 2017-11-14 16:04 1817次阅读
cd4047应用电路图解(信号控制电路图、逆变器...

TL494在逆变器中的典型应用

 TL494是一种固定频率脉宽调制电路,它包含了开关电源控制所需的全部功能,广泛应用于桥式单端正激双...

发表于 2017-11-10 09:23 360次阅读
TL494在逆变器中的典型应用

tl494简单逆变器电路分析

TL494是一种固定频率脉宽调制电路,它包含了开关电源控制所需的全部功能,广泛应用于桥式单端正激双管...

发表于 2017-11-09 17:32 892次阅读
tl494简单逆变器电路分析

逆变器在风力发电系统与电网接口上的作用

逆变器作为风力发电系统与电网的接口,承担着核心电能变换和控制的作用,同时是系统中极易发生故障的薄弱环...

发表于 2017-11-08 10:42 1161次阅读
逆变器在风力发电系统与电网接口上的作用

sg3525工频逆变器电路

主芯片SG3525的接法和一般常规接法有点不同,因为3525的11,14脚是“图腾柱”输出,我把11...

发表于 2017-11-02 17:52 594次阅读
sg3525工频逆变器电路

sg3524逆变器电路图

SG3524的基准源属于常规的串联式线性直流稳压电源,它向集成块内部的斜波发生器、PWM比较器、T型...

发表于 2017-11-02 16:29 1244次阅读
sg3524逆变器电路图

升压器12v升220v电路图(八款电路原理图详解...

升压器12v升220v电路其实就是一个震荡电路,就是把直流电变成交流电,然后通过变压器升压变成220...

发表于 2017-11-01 19:48 11207次阅读
升压器12v升220v电路图(八款电路原理图详解...

AMETEK电网模拟器应对智能逆变器测试的新挑战...

随着光伏发电系统装机容量在电力系统中的占比不断提高,整个电网对于光伏逆变器的品质和能力的要求也越来越...

发表于 2017-08-15 16:56 367次阅读
AMETEK电网模拟器应对智能逆变器测试的新挑战...

高效率、低功耗的600W DC-AC逆变器方案

600W逆变器方案是一款隔离低压直流输入,220Vac正弦波输出的逆变方案,用 SPWM 控制方式,...

发表于 2017-08-11 09:20 1232次阅读
高效率、低功耗的600W DC-AC逆变器方案

TI GaN功率设计可驱动200V交流伺服驱动器...

2017年6月28日,北京讯—德州仪器(TI)近日推出一项创新的三相氮化镓(GaN)逆变器参考设计,...

发表于 2017-06-28 17:50 285次阅读
TI GaN功率设计可驱动200V交流伺服驱动器...

从原理图到实物,手把手教你制作一个逆变器

我们这次制作的主题仍然是怎么简单怎么来,这个电路经过改善已经测试成功,文章也会把测试结果分享给大家

发表于 2017-06-15 10:27 22353次阅读
从原理图到实物,手把手教你制作一个逆变器