近年入住电梯公寓,每当停电的侯就寂寞难耐,想到自己多年从事的电子开发,于是利用业余时间,收集一些资料,几经周折,总算搞定一个小功率的EPS投入使用。从此家中停电无优,上网,电视,设计等工作在停电的时候也能照常进行,心情特爽。今特将其奉献给大家，以感谢电源网上的逆变开发先驱以及那些能把资料上传到网上的好心人；同时也请老师们多提宝贵意见，争取把产品做的更好，更完善。
在这里首先介绍该电源的外观和基本规格，再介绍产品的电路设计思路。 
图1 电源外观 图2 电源内部结构
本电源主要设计的应用是家用小功率电器和其它需要小功率应急电源的场合,最大功率为1000W。为了适当降低成本,采用了2只36AH-45AH的小容量免维护蓄电池。逆变方式采用SPWM方式产生的标准正弦波。充电采用一体化板上的开关电源。系统的总体控制用单片机完成。图1，图2分别是产品的外观和内部结构展示图（图片的形状有点变形是由于照相机不好的原因）。输出为50HZ,220V±10%。
在机壳的上面分别有三个LED显示灯，分别为市电/逆变/故障显示灯。充电的时候市电LED会闪动。显示屏显示的分别是交流输出的电压和输出电流。最右边的是电源的开关，系统安装好后打开此开关，则电源投入使用。如果关闭此开关则，切换断逆变和断开输出。如果电源较长时间不用可以通过切断机箱内电瓶开关来彻底断开电瓶。
在机壳内部,整个电路板装在一个铁盖内,可以改善电磁兼容的性能,减少电磁辐射,同时增加安全性,避免异物接触电路而产生的短路等不良问题。下面是主电路板的照片
图3 主电路板
整个电路由主电路板和驱动/控制板组成。主电路板由开关电源部分和逆变部分。市电/逆变转换由继电器完成。以下是开关电源部分的电路图。
图4 充电开关电源
开关电源在控制板的单片机控制下对电瓶进行恒流，限压,间隙式充电。对于36AH的电瓶,前期充电电流为3.6A(1/10C)左右。充电电流的检测采用了专用的集成电路MAX472,比一般由电阻和运放组成的电流检测电阻可靠的多。运放在弱信号下，如果设计稍有不良，很容易受到干扰。单片机通过PWM方式可以精确控制开关电源的输出电压，从而控制充电电流，可以规划出理想的充电曲线。所以这种充电控制方式比典型的硬件恒流充电方式灵活很多，而且有利于延长电瓶的使用寿命。从电路图可以看出，市电/逆变的切换是通过继电器来完成的。当电路处与EPS模式时，由于启动逆变需要一定时间，转换就需要一定时间。可以更改程序使电路处于UPS模式，切换时间就比EPS模式下小很多，但由于UPS模式下逆变电路是一直工作的，其静态电流比EPS模式下稍大。
主板逆变部分主要由SG3525升压电路, H桥输出电路等典型经典电路组成。输出采用4只大电流的高压MOS管 24N50，一定程度上提高抗短路冲击能力。但本电路的设计是在遇到过重负载时，MOS管会生产保护锁定动作，需要重新开机。这样虽然遇到这种情况会有需要重开机的麻烦，但安全保护毕竟是第一重要的。(准备在下一版电路中改进此短路保护功能) 逆变部分电路如下：
图5 逆变部分电路图
从图中可以看出该电路为典型的逆变电路。其工作原理在电源网及其它地方都有介绍，不再重复。该电路有一个低压保护电路，它的作用是在电瓶电压过低时将整个电路的静态电流进一步降低。这种情况一般发生在电瓶完全放电，很长时间没有充电的情况，可以避免电瓶过度放电。
驱动/控制板主要由典型的TDS2285（电源网有介绍），STC单片机，TDA2030, LM7805等组成，电路板如下：
图6 驱动/控制电路板
驱动控制板有如下功能：（1）：TDS2285 构成正弦波逆变电路；(2):由单片机完成各种状态检测，控制。充电电流控制；(3):通过TDA2030控制散热风扇的转速随温度均匀变化。(4):出现严重短路的时候，进行快速的保护。 驱动控制板的电路图如下：
图7 驱动/控制电路板电路图
通过TDA2030控制散热风扇转速是更好的使电源一般情况下保持比较安静的工作模式。只有在环境温度较高或者输出功率较大的时候风扇才会处于比较高的转速。内部温度越高风扇转的越快。
实际测试波形 以下是空载和带载情况下的波形(仅供参考),从图中可以明显看出波形是比较良好的，无明显失真。
图8 逆变空载输出波形 图9 500W负载波形
以上介绍仅供参考，不足之处欢迎你的批评指导，联系邮箱zf88@21cn.com 2013/4/24 成都
