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[资料] 逆变器前级推挽电路建模
7 天前  215 逆变器
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逆变器在新能源行业应用十分广泛,大方面可以分为并网逆变和离网逆变两大块,本次主要谈谈高频逆变电源模块
1、高频逆变器前级拓扑怎么选择?
常用H桥或推挽。
2、两种结构各有什么优缺点?

H桥:同等电压等级下,H桥单个器件分担应力小,适用于高电压输入场合,变压器一次侧只需一个绕组(绕组利用率高);但H桥使用器件多,且驱动电路复杂,可靠性难以控制。
推挽:同等电压等级下,单个功率器件承受应力大(通常高于2倍电源电压),适用于输入电压相对低的场合,变压器一次侧需要两组方向相反的绕组(绕组利用率低);但推挽结构使用器件少,且驱动电路简洁,可靠性高。
接下来主要介绍推挽拓扑的驱动电路,PWM芯片型号为SG3525。
一、引脚功能
pin1和pin2为误差放大器的反相输入和同相输入引脚;pin3为振荡器外接同步信号输入引脚;pin4为振荡器输出引脚;pin5振荡器定时电容引脚;pin6为定时电阻引脚;pin8为软启动时间设置引脚;pin9为PWM比较器信号补偿引脚;pin10为外部故障输入引脚;pin11为PWMA输出引脚;pin12为GND引脚;pin13为Vcc引脚;pin14为PWMB输出引脚;pin15为偏置电源输入引脚;pin16为输出电源基准。

二、PWM输出及死区
PWMA与PWMB为互补输出,死区时间(Td)需根据实际情况调试确定,死区时间与变压器的漏感,mos管的结电容有关,若死区时间设置不合理会导致较大的尖峰电压。特别是在逆变器启动时尤为明显,那么接下来就详细说明原因。
1、为什么启动时会有较大的尖峰呢?
因为刚启动,由于开始PWM的占空比非常小,但后级电容需吸取较大的充电电流,导致前级MOS电压尖峰较大。
2、那么该如何避免呢?
需要启动时在电路限流电阻,以降低起始电容充电电流,来达到消除电压尖峰的目的,进入稳态工作时,再将限流电阻短路,进入正常工作阶段。

三、工作原理
高频逆变器工作频率取fs=40kHz,

振荡器:一个双门限电压比较器,电压均取自于基准电源,其上门限制Vh=3.9V,低门限值Vl=0.9V,内部恒流源向CT充电,端电压Vc线性上升,构成锯齿波的上升沿,当Vc=Vh时比较器输出反向,充电过程结束,上升时间Trise=0.67RtCt。比较器动作后,放电电路工作,CT放电,Vc下降并形成锯齿波的下降沿,当Vc=Vl时比较器输出反向,放电过程结束,下降时间Tfall=1.3RdCt,完成一个工作周期。


SG3525模型搭建
根据SG3525 PWM控制器的工作原理搭建仿真模型,本模型基于PSIM仿真软件。本模型主要分为三大部分欠压/过压保护模块、脉冲产生模块及PWM产生模块等,由于加软启动后仿真时间太慢,所以软启模块省略(如果硬件配置高,可以加软启动部分)。下面就展示模型。
1、脉冲产生模块原理:利用电容的充电/放电特性,设置充电电压的上限与下限比较值,与比较器比较,结合SR触发器控制电容充放电时间,从而产生三角波和振荡器脉冲波形。

2、PWM生成模块:结合第一部分工作时序波形和数字电路技术,设计数字电路,生成两路PWM驱动波形。



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脉冲产生

脉冲产生

PWM

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· 6 天前
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