无源逆变的应用实例

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1、无源逆变的应用实例材料0906田鹏200912010615摘要逆变是把直流电能变换成交流电能，实现这种功能的装置叫做逆变器。无源逆变是指逆变器输出的交流电能直接供给负载而不松往交流电网。关键词逆变无源逆变应用正文视应用场合的不同，逆变器输出电压的频率的差异会很大。有时变频器输出频率低于交流市电电源频率，如交流电动调速系统；有时又会达到几KHz到几十KHz甚至更高，如感应加热系统。无源逆变电路多与其它电力电子变换电路组合形成具有特殊功能的电力电子设备。如无源逆变器与整流器组合为交-直-交变频器，来自交流电源的恒定幅度和频率的电能

2、先经整流变为直流电，然后经无源逆变器输出可调频率的交流电供给负载。一、概论1.无缘逆变器的概念及其作用[1]逆变是把直流电能变换成交流电能，实现这种功能的装置叫做逆变器。无源逆变是指逆变器输出的交流电能直接供给负载而不松往交流电网。其工作原理可用图3-1描述。图3-1无源逆变框图[2]前面已讨论过有源逆变的概念，有源逆变是将逆变器输出的交流电能回送到交流电网，因此逆变器输出的电压的幅度、频率以及相位都必须与电网电压相统一。而无源逆变输出电压的上述参数一般与电网电压都不相同，而许多应用场合正是需要与交流电网不同的交流电压时才使用

3、无源逆变器。视应用场合的不同，逆变器输出电压的频率的差异会很大。有时变频器输出频率低于交流市电电源频率，如交流电动调速系统；有时又会达到几KHz到几十KHz甚至更高，如感应加热系统。无源逆变电路多与其它电力电子变换电路组合形成具有特殊功能的电力电子设备。如无源逆变器与整流器组合为交-直-交变频器，来自交流电源的恒定幅度和频率的电能先经整流变为直流电，然后经无源逆变器输出可调频率的交流电供给负载。其框图如图3-2所示。图3-2交-直-交变频器框图整流和无源逆变的另一种组合是开关电源，其框图如图3-3所示。来自交流电网的电压先经整

4、流器A整流，得到与市电电压幅度相当的直流电压，这一电压又经其中的无源逆变电路变成高频交流电压，然后经高频变压器将电压的幅度变成适合负载要求的电压等级，最后通过整流器B变成直流供给负载。开关电源省去了传统电源设备中的工频变压器，使电源设备体积和重量都大大地减小，同时电压的调节和稳定范围也大大地提高。图3-3开关电源框图二、辅助电源电路[3]。逆变器除了功率变换回路外，还包含了小信号部分的供电，例如PWM信号芯片的12V供电，运放的单电源或双电源供电，单片机的5V或3.3V供电等。对上述电路提供一个稳定的纯净的电源供电在逆变器中也

5、显得很重要。1.12V电池输入的辅助电源电路对于12V电池供电的逆变器，一般经过一级RC滤波给PWM芯片如TL494,SG3525等供电即可。需要注意的是R的压降控制在0.5V-1V比较合适，因为一般PWM芯片最低工作电压在8V左右，为了使电池在10V电压时还能工作，R上的压降不能过大。还有PWM芯片供电电压过低容易引起不工作或对功率MOS管驱动不足。在要求比较高的情况下可以先把10-15V的电池电压升压到15V,再用L7812降压到稳定的12V给PWM芯片供电，电路如下：上图中BT为来自12V电池，电压变动范围为10-15V

6、.采用了MC34063单片DCDC芯片比较简单经济地实现了上述功能。2.24V-48V电池输入的辅助电源电路在输入24V以上的逆变器中，要是用L7812,LM317之类的线性降压会造成比较大的发热损耗，因此本人设计了一个自激开关式降压电路，现在介绍给大家：在这个电路中，BT输入电压范围可以达到15-60V,而输出稳定在12V.Q6也可以用P型的MOS管。下面来讲一下这个电路的工作原理，电路起动的瞬间，电源通过R13提供Q6足够大的基极电流，Q6饱和导通，其集电极电流一部分通过L1给C15充电供给负载，一部分储存在L1里。当C1

7、5两端的电压超过15V时Q7导通，Q5也导通导致Q6的基极电位上升，电流减小，C11的上端的电位下降，由于C11两端的电压不能突变，Q5基极的电位继续迅速下降，Q6的基极电位迅速上升直到快速关断，Q6关断后L1的储能通过续流二极管D2释放给C15和负载，然后开始下一个周期的循环。三、高频逆变器后级电路[4]后级电路的基本功能就是把前级升压的高压直流电逆变成交流电。从结构来说全桥结构用得最多。下面以单相正弦波逆变器的后级电路为例讲解下，部分电路如下图：1.米勒电容[5]对高压MOS管安全的影响及其解决办法：我们先来分析一下MOS

8、管GD结电容，也叫米勒电容对半桥上下两管开关的影响。供分析的电路如下：图中C1,C2分别是Q1,Q2的GD结电容，左边上下两个波形分别是Q1,Q2的栅极驱动波形。我们先从t1-t2死区时刻开始分析，从图中可以看出这段时间为死区时间，也就是说这段时间内两管都不导通，半桥中点电压