拆分逆變電源:詳解電池輸入及輔助電路
發布時間:2015-04-28 責任編輯:echolady
【導讀】電(dian)路(lu)設(she)計(ji)中(zhong),能(neng)夠(gou)進(jin)行(xing)電(dian)流(liu)轉(zhuan)換(huan)的(de)器(qi)件(jian)有(you)兩(liang)個(ge),順(shun)變(bian)和(he)逆(ni)變(bian)電(dian)源(yuan)兩(liang)種(zhong)。順(shun)變(bian)就(jiu)是(shi)通(tong)過(guo)二(er)極(ji)管(guan)或(huo)者(zhe)可(ke)控(kong)矽(gui)將(jiang)交(jiao)流(liu)電(dian)轉(zhuan)換(huan)為(wei)直(zhi)流(liu)電(dian)。那(na)麼(me)逆(ni)變(bian)電(dian)源(yuan)就(jiu)是(shi)將(jiang)過(guo)程(cheng)顛(dian)倒(dao)嗎(ma)?本(ben)文(wen)對(dui)電(dian)池(chi)輸(shu)入(ru)和(he)輔(fu)助(zhu)電(dian)流(liu)兩(liang)大(da)模(mo)塊(kuai)進(jin)行(xing)了(le)詳(xiang)解(jie)。
電池輸入電路

圖1
逆變器大多用在車載上,利用汽車上的蓄電池和發電機組成的低壓直流供電係統供電。
如圖1所suo示shi,這zhe個ge係xi統tong上shang往wang往wang還hai給gei其qi他ta的de用yong電dian器qi供gong電dian,所suo以yi有you必bi要yao在zai逆ni變bian器qi的de輸shu入ru端duan設she計ji一yi個ge輸shu入ru電dian路lu保bao證zheng能neng濾lv除chu大da部bu分fen來lai自zi直zhi流liu供gong電dian係xi統tong的de紋wen波bo和he幹gan擾rao,同tong時shi也ye濾lv除chu逆ni變bian器qi對dui直zhi流liu供gong電dian係xi統tong上shang其qi他ta用yong電dian器qi的de幹gan擾rao。輸shu入ru電dian路lu一yi般ban由youLC構成。
輸入電路設計中需要注意的是L要能過足夠的電流不會飽和以及過熱。LC的參數還要能起到濾波效果。在實際的電路中也往往在節省成本或要求不高時省去L。
輔助電源電路
逆變器除了功率變換回路外,還包含了小信號部分的供電,例如PWM信號芯片的12V供電,運放的單電源或雙電源供電,單片機的5V或3.3V供電等。對上述電路提供一個穩定的純淨的電源供電在逆變器中也顯得很重要。
12V電池輸入的輔助電源電路
對於12V電池供電的逆變器,一般經過一級RC濾波給PWM芯片如TL494、SG3525等供電即可。需要注意的是R的壓降控製在0.5V-1V比較合適,因為一般PWM芯片最低工作電壓在8V左右,為了使電池在10V電壓時還能工作,R上的壓降不能過大。還有PWM芯片供電電壓過低容易引起不工作或對功率MOS管驅動不足。在要求比較高的情況下可以先把10-15V的電池電壓升壓到15V,再用L7812降壓到穩定的12V給PWM芯片供電,電路如下:

圖2
圖2中BT為來自12V電池,電壓變動範圍為10-15V。采用了MC34063單片DCDC芯片比較簡單經濟地實現了上述功能。
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24V-48V電池輸入的輔助電源電路

圖3
如圖3所示,在輸入24V以上的逆變器中,要是用L7812、LM317之類的線性降壓會造成比較大的發熱損耗,這裏設計了一個自激開關式降壓電路。
在這個電路中,BT輸入電壓範圍可以達到15-60V,而輸出穩定在12V。Q6也可以用P型的MOS管。
下麵來講一下這個電路的工作原理,電路起動的瞬間,電源通過R13提供Q6足夠大的基極電流,Q6飽和導通,其集電極電流一部分通過L1給C15充電供給負載,一部分儲存在L1裏。當C15兩端的電壓超過15V時Q7導通,Q5也導通導致Q6的基極電位上升,電流減小,C11的上端的電位下降,由於C11兩端的電壓不能突變,Q5基極的電位繼續迅速下降,Q6的基極電位迅速上升直到快速關斷,Q6關斷後L1的儲能通過續流二極管D2釋放給C15和負載,然後開始下一個周期的循環。

圖4
多路隔離輔助電源電路
對於需要一路或多路隔離輔助電源供電的時候,一般采用反激式開關電源供電比較好實現,如圖4,這裏就不詳細介紹了。
本ben文wen主zhu要yao講jiang解jie了le逆ni變bian電dian源yuan中zhong的de電dian池chi輸shu入ru和he輔fu助zhu電dian源yuan電dian路lu,對dui逆ni變bian電dian源yuan進jin行xing了le拆chai分fen解jie析xi,深shen層ceng次ci剖pou析xi了le電dian路lu圖tu和he知zhi識shi點dian,希xi望wang對dui廣guang大da新xin手shou有you所suo幫bang助zhu。
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