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广芯微发布逆变数字电源平台
2023-09-18  |   浏览:666  |  来源:广芯微电子(广州)股份有限公司

摘要:

逆变电源是指将直流电源转换为交流电源的装置。随着光伏发电的推广,汽车和车载电器数量的增加,储能系统的快速发展、微型逆变器及UPS的广泛应用,逆变电源的应用场合也越来越多,成了电力电子技术中不可缺少的部件。而传统逆变电源基于模拟元件的设计,没有可编程的能力,使得逆变电源的可扩展能力差,没有显示功能等问题。因此使用高性能MCU作主控的数字电源被越来越广泛的应用,本文介绍广芯微UM3242F-RET6主控芯片实现DC-AC逆变数字电源方案。


1、性能指标  

DC Input:12V=60A Max

AC Output:200V-240V~50Hz 500W Max

输入过压保护:13V

输入欠压保护:10.87V

输入过流保护:  65A

输出过流保护:2.38A

2、系统原理架构  

方案采用前级升压+后级逆变架构,辅助电路包括输入过压/欠压保护、输入过流保护、输出过压/过流保护等,前后级功率及控制通过变压器和光耦隔离,技术实现的关键是推挽升压和全桥逆变的控制。

3、关键元器件选型

4、软件控制方法


以上为逆变器系统软件流程图。而在系统控制上,前级用一对互补PWM信号控制,后级用两对互补PWM信号控制。

4.1前级推挽升压  

电路使用两个开关管N2和N4,两个开关管在外部激励方波信号的控制下交替导通和截至,在变压器T1次级绕组得到方波电压,12V输入经整流滤波得到约350V的直流电压,驱动信号如下图。

4.2后级全桥逆变  

全桥是由4个驱动管轮流工作于正弦波的各个波段,通过施加不同的控制信号达到把输入电压调制正弦波的目标,一般采用正弦脉宽调制法(SPWM),SPWM又分单极性调制和双极性调制两种方式,由于单极性调制输出电流谐波含量远低于双极性调制输出电流,我们采用单极性调制的方式,驱动信号如下图。

5、测试验证  

输入12VDC,输出产生220VAC/50Hz纯正弦波,波形符合预期,负载从空载-轻载-满载调整,波形无畸变,输出电压有效值在设计范围内(200V-240VAC)。


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