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【讨论】正弦波逆变器中的稳压设计

      我们知道一般现在的离网正弦波逆变器都是两级的电压变换结构,即DC-DC和DC-AC。

我们先来看看DC-DC。

      一般应用的逆变器的输入电压基本都是低压直流供电(比如车载环境,蓄电池供电的移动电源设备等),这种应用环境下

逆变器中的一级升压电路(DC-DC)比较常见的都是推挽拓卜,属于正激类电压变换结构,而它的稳压环路在实际产品中我们也

见到了很多的设计方法,如:前级开环设计、前级准闭环设计和前级闭环设计等。我们就从以上几种方法中分析其特点。

       前级开环设计:

这种方法设计的逆变器常见于小功率的逆变器中,车载上的应用很多,我个人分析原因是,一般车载环境下输入电压较高(很

多14.5V-15V的)这样的话如果准闭环带轻载时前级震荡,机器很不稳定。开环的话能解决很多问题。其特点为:

1,结构简单,前级升压电路不需稳压。

2,省略了稳压环路,可以使产品做得更紧凑。

3,在低端市场中直接与成本挂钩。

4,由于前级开环,使机器在全电压输入的环境下变压器的开关都是处在最大的占空,变换效率也是高的,在空载时,前级的

损耗也是明显的。

5,DC-DC级的输出电压不受控制,在高输入电压的环境下,直接威胁母线电容及H桥管安全。

6,这种结构不稳压,需要在变压器上下功夫,需要控制漏感,对变压器的一致性有一定的要求。

     前级准闭环设计:

这种方法设计的逆变常见于中小功率的逆变器中,其特点为:

1,前级电路相对简单,且能在部分输入电压下,DC-DC级能做到稳压。

2,省略了续流电感,提高了效率,降低了结构成本,便于设计。

3,由于此电路的特殊性,输入电压在较高或轻载的情况下,电路处于闭环状态,控制了母线电压在一定的范围内。

4,在轻载(几十瓦)的负载环境下,如果此时输入电压仍然较高,由于线路闭环,没有续流电感的存在,前级出现震荡,造成

母线电压不稳,偏磁造成的推挽单边发热现象轻则影响效率,重则导致线路的不稳定造成炸机。

5,也有的机器的设计是两级相对隔离的供电方法(驱动级的供电),在主变压器上做了一组辅助绕组,这种方法也是一种很好

的设计,但缺点也是明显存在的,需要注意。在前级高输入电压的情况下,DC-DC级的工作势必存在闭环,如果设计的闭环较深

则容易使后级(DC-AC级)的供电电压不足,现象是:输入电压高时,逆变器没有输出电压或出现输出严重“打嗝”,造成整

机不稳定。

6,由于准闭环在前级低输入电压下没有工作,变压器的开关处在最大占空,造成待机电流显著增高(相比输入电压比较高时)

直接造成机器在全电压范围下工作时的电流范围变大,此现象在中等功率(1000-4000瓦)前级多变压器组合电路中比较明显。

    前级闭环设计:

我们在一般常规的逆变器中见到的比较少,我分析有几点原因:整机的成本和电气结构,再者就是现在普遍常用的SPWM芯片

都有稳压功能,且调制幅度都很大,允许母线电压有很宽的活动范围,也能输出高精度的电压,这就使前级闭环变得不太重要。

特点:

1,前级(DC-DC)标准闭环,母线电压稳定。

2,由于标准闭环,前级在全电压输入范围都在闭环,因而在空载待机状态下损耗可以非常小。

3,由于母线电压的稳定且能随输出状态调整,使得后级(SPWM+H桥)可以做到开环设计。

4,开环的后级不需稳压,使得后级效率提高。

5,后级不需稳压,相对于后级稳压的结构来讲,桥管的电流应力要小的多,同等配置下,功率余量更足。

 

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老梁头
LV.10
2
2012-10-22 14:35
坐沙发学习
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sometimes
LV.9
3
2012-10-22 14:35
@老梁头
坐沙发学习
比我快。。。。
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zvszcs
LV.12
4
2012-10-22 14:35
@老梁头
坐沙发学习
板凳
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2012-10-22 14:37
0
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2012-10-22 14:40
你们怎么都这么快呀。。。。。。。。。。
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fly
LV.9
7
2012-10-22 14:44
好像连地板都没了。。
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dedcwgg
LV.3
8
2012-10-22 15:11
学习
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2012-10-22 15:22
@dedcwgg
学习[图片]
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逍遥子
LV.5
10
2012-10-22 15:48

讲得透彻。

学习

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老矿石
LV.7
11
2012-10-22 17:08
@逍遥子
讲得透彻。学习

只能站在后排听了!

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loudianxin
LV.7
12
2012-10-22 17:11
@老矿石
只能站在后排听了!

学习!

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35956911
LV.8
13
2012-10-22 17:18
我有一块2285后级不能稳压,寄一块后级给你,帮我调试一下吧
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2012-10-22 17:22
@35956911
我有一块2285后级不能稳压,寄一块后级给你,帮我调试一下吧[图片]
我没有用过2285,不懂。
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zhc7302
LV.9
15
2012-10-22 20:22
@zvszcs
板凳
地下室
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273325729
LV.5
16
2012-10-22 20:25
@35956911
我有一块2285后级不能稳压,寄一块后级给你,帮我调试一下吧[图片]
我加了一个隔离变压器解决了2285稳压问题,但是整机工作不稳定很难搞
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2012-10-22 20:27
@273325729
我加了一个隔离变压器解决了2285稳压问题,但是整机工作不稳定很难搞
可以肯定的是,2285稳压必须隔离反馈才稳定,不然输出电压随母线变化比较大。
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35956911
LV.8
18
2012-10-22 21:09
@273325729
我加了一个隔离变压器解决了2285稳压问题,但是整机工作不稳定很难搞
我的加变压器也可以,不加变压器就不行,装个变压器上去,好好的板,怎么看也不爽
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2012-10-22 21:22
@35956911
我的加变压器也可以,不加变压器就不行,装个变压器上去,好好的板,怎么看也不爽
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2012-10-23 09:11
@zhc7302
地下室
都坐到了,我没有地方坐了,我做你们身上算了,
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老矿石
LV.7
21
2012-10-23 11:58
@lizlk
都坐到了,我没有地方坐了,我做你们身上算了,[图片]

来吧,坐我腿上,我可是站着的哟!

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dulai1985
LV.10
22
2012-10-23 14:12
@电源网-娜娜姐
你们怎么都这么快呀。。。。。。。。。。
哎,效率是被逼出来的~~
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邓真兵
LV.6
23
2012-10-23 15:01
@宛东骄子
[图片]
听讲
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%飞&扬88
LV.5
24
2012-10-23 21:38
@35956911
我的加变压器也可以,不加变压器就不行,装个变压器上去,好好的板,怎么看也不爽
我有一块2285也不怎么好!现在扔到一边不玩了。
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竹筏艇
LV.6
25
2012-10-24 15:22
排队学习。
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邓真兵
LV.6
26
2012-10-24 19:13
@宛东骄子
[图片]

能不能平时闭环,一带载就全开环呢,(60W以上)这样就不会灯闪,出现振荡,用一个电流监视电路,只要超过这个功率,马上开环,在将母线电压调到390V左右,开环电压也不会超过430V,后级电容也安全。这是我的想法,不知能行否。

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2012-10-24 20:50
@邓真兵
能不能平时闭环,一带载就全开环呢,(60W以上)这样就不会灯闪,出现振荡,用一个电流监视电路,只要超过这个功率,马上开环,在将母线电压调到390V左右,开环电压也不会超过430V,后级电容也安全。这是我的想法,不知能行否。
你的想法是可以的,20W以上就要开环,以下闭环,用回差比较器采样输出电流。
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尤小翠
LV.7
28
2012-10-24 22:40

准闭环还有个问题!就是主变不能提供后级辅助电源了,我的单片机逆变器就这样,上电发现H桥没输出,结果发现后级辅助电压才4v多一点,给母线上带个灯泡然后电压上到13v差不多,这时候H桥也有输出可带负载了…


准闭环 要隔离就必须要单独的辅助电源!

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2012-10-25 06:39
@尤小翠
准闭环还有个问题!就是主变不能提供后级辅助电源了,我的单片机逆变器就这样,上电发现H桥没输出,结果发现后级辅助电压才4v多一点,给母线上带个灯泡然后电压上到13v差不多,这时候H桥也有输出可带负载了…准闭环要隔离就必须要单独的辅助电源!

准闭环还是可以在变压器上做辅助电源的,但是这个闭环的过程要辅助电源参与,以保证足够的辅助电源供应供应后级。

这样的做法可以使空载的时候在全输入电压范围实现闭环,也就实现了很低的待机损耗。

注意,做的闭环环路必须要辅助电源参加,也就是说,辅助电源够用时,环路才闭环,反之,不。

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2012-10-25 06:44
@尤小翠
准闭环还有个问题!就是主变不能提供后级辅助电源了,我的单片机逆变器就这样,上电发现H桥没输出,结果发现后级辅助电压才4v多一点,给母线上带个灯泡然后电压上到13v差不多,这时候H桥也有输出可带负载了…准闭环要隔离就必须要单独的辅助电源!

隔离的准闭环是可以在变压器上做后级的辅助供电,这样的做法很多公司已经量产。

其做法是在闭环过程中要有辅助电压参与,在辅助电压正常的时候才进行闭环。

这样能做到空载的时候,在全输入电压下都能实现闭环,一旦输出带上负载(>20W)环路实现开环。这里要用电流互感器采集输出电流来比较控制闭环环路。

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邓真兵
LV.6
31
2012-10-25 07:57
@尤小翠
准闭环还有个问题!就是主变不能提供后级辅助电源了,我的单片机逆变器就这样,上电发现H桥没输出,结果发现后级辅助电压才4v多一点,给母线上带个灯泡然后电压上到13v差不多,这时候H桥也有输出可带负载了…准闭环要隔离就必须要单独的辅助电源!

可以把后级电压提高一点,原来我的是3T,在闭环时有时会降到11V以下,绕成4T在闭环时也有16V以上,再用一个7815稳定,后级电流也不大,完全可以胜任的。

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