逆变电源中开闭环匝数比的设计讲解

逆变在电路中的作用主要是对电流进行改变，将直流电转换为交流电，方便设计者使用。在逆变电源电路当中，存在闭环前级和准开环前级两种变压器匝数比，本篇文章就将为大家介绍这两种变压器匝数比的设计思路。

闭环前级变压器匝数比的设计

图1

文中所用到的例子如图1所示。

逆变器前级无论是开环还是闭环，其实仅仅是变压器的匝比和反馈环路的参数不同而已。比如需要设计一个输入12V、变化范围为10.5-15V，输出电压为交流220V50Hz的高频修正方波逆变器。如果前级采用闭环结构，12V升压后的直流电压稳定在270V比较好，这样为了使输入10.5V时还能输出270V,则变压器的变比大约为（270+2VD）/（10.5-VDS）/D，其中VD为高压整流管的压降，VDS为前级MOS管的压降，D为最大占空比。计算出来的结果大约是28。

需要特别注意的是，当前级工作在闭环状态时，比如输入电压比较高的话，D1、D3正端整流出来的脉冲的峰值将超过270V，占空比小于1需要L1、C11平滑滤波，所以L1不能省略，还要足够大，否则MOS管发热损耗很大。具体计算可根据正激类开关电源输出滤波电感的计算。

准开环前级变压器匝数比的设计

实际中的逆变器前级往往省略L1，从电路上看还是闭环稳压，电压也是通过R1进行反馈又是怎么回事呢？从上面闭环稳压的计算中可以看出，为了保持输出的稳定，变压器的变比设计的比较大。逆变器前后级都稳压当然比较好，但也可以只是后级稳压，后级稳压在AC220V，我们可以把前级直流高压设计在最低220V，此时占空比为50%。如果前级直流高压大于220V我们可以自动把占空比调小点，这样输出交流电也稳定在220V了。

用这种方式的话我们的变压器变比可以按输入10.5V时输出220V设计，计算结果变比大约是22.这样输入10.5-15V变化时，前级高压的变动范围大约是220-320V。

如果L1直接短路，R1去掉，这样就是一个纯开环的电路，只是有于变压器漏感尖峰的存在，在逆变器空载时，前级输出的直流高压会虚高，对高压滤波电容和后级高压MOS管的安全不利。可以也接上R1做一个浅闭环反馈，限制空载高压在320V。超过320V时，占空比会被控制到很小，这样高压滤波电容和后级高压MOS管的安全得到了保证，空载电流也减小了。前级这样设计的话，只要带很小的负载，前级占空比立刻拉到最大，前级直流高压降到320V以下。

在正弦比逆变器的前级电路中也可以这样设计，对于输入12V输出220V的逆变器来说可以把变压器的变比设计在32左右，这样前级直流高压的变化范围大约在320-420V,通过改变后级SPWM的调制度也可以保证后级输出220V电压的稳定。

本篇文章介绍了逆变电源中的闭环和开环的两种变压器匝数比的设计思路。在提供思路的同时，也给出了一些较为宝贵的经验，希望大家在阅读过本篇文章之后能有所收获。