逆變器介紹_全硬體純正弦波逆變器電路圖

2020-11-23 電子發燒友

逆變器介紹_全硬體純正弦波逆變器電路圖

李建兵 發表於 2018-01-04 14:47:54

你有沒有想過自己手工DIY一個全硬體純正弦波逆變器呢？本文介紹全硬體純正弦波逆變器的電路圖，你看完可以試試自己製作一個全硬體純正弦波逆變器。

全硬體純正弦波逆變器前級電路圖

下圖為前級電路圖，此電路採用了光藕隔離反饋，工作在準閉環模式。輕載或者空載時，由於變壓器漏感，輸出可能超壓，容易穿後級和電容。此時佔空比減小輸出降低，當負載變大後，電路逐漸進入開環模式，以確保足夠的電壓和功率輸出。

全硬體純正弦波逆變器後級電路圖

下圖為後級電路圖

本電路優點：

1.電路極簡單，可能為世界上最簡單的分立SPWM電路

2.單電源寬電壓供電（10V-30V）

3.輸出最大佔空比高，仿真時最大佔空比已經接近100%.這將導致母線電壓利用率高，母線電壓340V就足夠產生230V的工頻正弦交流電。

4.隔離輸出，受外圍電路幹擾少。

如圖，LM7809將電池電壓降為穩定的9V，這使得電路可以在寬電源（10V-30V）情況下工作，左上角紅圈裡的2N5551和2N5401等元件組成了虛擬雙電源，將正9V變成正負4.5V的雙電源。

NE555及周邊元件組成頻率約為20KHz的高線形度三角波振蕩器，如圖，在NE555的2和6腳可以得到在3V和6V之間運動的三角波。

IC1為LM324，IC1A及周邊元件組成50Hz工頻正弦振蕩器，產生幅度4.5V的正弦波（對於產生的虛地），圈一電位器將這個正弦波幅度分壓到3.5V.IC1B和IC1C及周邊元件組成精密整流電路，將正弦波變成3V幅值的饅頭波。這個饅頭波要去和NE555的三角波比較，三角波和饅頭波的幅值雖然向同，都是3V，但是這個饅頭波的最低電位比三角波的高1.5V.因此，IC1D及周邊元件組成減法電路，將饅頭波整體下調1.5V，這樣三角波和饅頭波就可以比較了.LM393B進行比較工作，產生同相位的SPWM波，此波與LM393A組成的正弦波-方波轉換器輸出的同步方波送入CD4081等組成的編碼電路進行編碼，產生最終驅動功率管的SPWM信號。兩個20K電阻和47P電容用於產生死區於高頻臂.SPWM1和SPWM2用於驅動高頻臂，50HZ1和50HZ2用於驅動工頻臂。

本電路設計巧妙的地方之一就是虛地和實地的轉換.LM393A之前電路是工作在虛地狀態的，而LM393之後的電路卻變成了實地。因為4.5V的交流（對於虛地）對於實地來說是個9V的脈衝.LM393B周邊電路也是類似原理。

全硬體純正弦波逆變器H橋電路圖

下圖就是全硬體純正弦波逆變器的H橋電路圖。

下臂的IRFP460採用光藕直接驅動，上臂的IRFP460採用自舉電容+光藕驅動。工作原理簡述：當下臂導通時，高頻橋的功率管的中點相當於接地，此時220uF的自舉電容通過FR107和下臂管充電，當下臂管關斷上臂導通時，220uF電容與地隔離，當TLP250內部三極體導通後，相當於給上臂管的GS之間施加一個電壓，因此上臂管可以在與之對應TLP250的控制下導通和關斷。

1mH電感和一個400V 1uF電容用來完成高頻濾波的任務，把高頻SPWM方波變成50Hz的正弦波。

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