一款准正弦EPS

在中秋佳节来临之际，现发一款我思路很久的一款后备式应急逆变电源。不是什么高科技，只是把很多资料杂七杂八地汇总了一下，对某些功能和取舍作了一下调整。

1，主电路由SG3525+SG3524+LM324+CR6848组成。SG3525推动2对大功率场管作12VDC TO 300VDC 。采用准闭环（我也不知道应该叫准闭环还是准开环了）。SG3524+4只高压场管作300VDC TO 220VAC变换。LM324的4个运放，分别作峰值电流保护（短路保护）平均电流保护（过流保护）电池电压过低保护，另一个比较器作了蜂鸣器的方波振荡，停电了用电池的电能时提醒。因为我的主要目的是用于照明系统，长时间停电时，在白天可以关闭整机电源。短路和过流保护采用打嗝式保护，因为偶尔的原因保护了，不必去重启电源。而且在CRT彩电开机保护后，冲击几次可以让消磁电阻增加，而顺利工作（只是我意淫，未作试验）。而欠压保护是锁定的，非得重启动或市电正常后才复位 。CR6848是一款国产的芯片，山寨于某绿色PWM芯片。它的特点是在轻载时，开关频率可以降低到正常工作时频率的1/4，这样对吸收回路的损耗可以减少很多。而且其启动电流极小，理论上可以3M的启动电阻，自带一系列的反激电源的相关外围电路，是一款准傻瓜IC。用它作充电器，当电池充满后，可以非常节能。一点功耗不值一提。

2，关于切换，我是思考了很久的。最先想用光耦取样市电，那样速度太快了，怕逆变器部分受不了，加之功耗也比较大，后来想到了用充电器的电压来切换。市电整流成310VDC经过反激变压器变换成13.8V的直流，再通过电容平滑后用TL431来稳定。之后串联一个肖特基二极到电池，免得电池的电能干扰市电的取样。这样做，虽然有个二极管0.7V的损耗，但是，综合其他因素，还是值得的。一是关于电瓶，如果没有此二极管隔离停电后并关闭电源，431等取样部分的电阻会耗电的，虽然这个电流不大，但是对电瓶是大忌，电瓶不能小电流长时间放电（电动车充电器都有这个二极管）二是关于充电器本身，没有此二极管隔离，电瓶这个超级大“电容”并在输出上，稳压的431这块一直工作于一种振荡状态，这对切换功能会造成一定的干扰。三是充电时间，并不是天天会停电，天天有5A的电流在充电。继电器常闭触头接的市电，这样有个好处，当没有电瓶时或者人为关闭逆变功能时，机器可以不影响供电和充电功能。但是有个缺点，当充电器炸后，市电正常也会切换到逆变，此时只能人工关闭电源开关。当然，更大的好处是继电器不耗电。

3，12VDC TO 300VDC 我还是选择了SG3525。主要的原因是它内部有图腾，可以适当地减少外围元件。而且它的性能比TL494好一些。因为494不论在1KHZ以下还是以上，都有触发紊乱的情况，特别是在电磁环境恶劣的条件下。变压器的匝比我是想定在23-23.5倍的。稳压点我是想定在300-310V，此电压定的过低，电瓶太满时，占空比一直不能打开，开关管温度会比较高。但此电压定高了，当电瓶电压下降后，空载时可能不能进入准闭环状态。考虑到功耗，分压电阻的值都取的比较大。因为要靠尖峰去抬高300V滤波电容上的电压，来达到进入准闭环，而减少功耗的目的，所以没有加RC或LRC消尖峰电路。

4，300VDC TO 220VAC 我没有选择KA7500，而用了SG3524 。之所以没有用3525是想省2个小功率三极管。因为H桥这里看似很简单的一个东西，很多人都没有认真考虑它的对地关系，续流臂要放在下面，上面的臂要与3524的输出同步，这样才能实时稳压，所以这里用了2次反相来达到此目的。我的220VAC稳压采用了实时取样，而非常见的在300V母线电压上，简单粗略地采样后给予补偿。电池电压从13.8V到10V变化，基本都是稳定的220V（虽然此板我还没有做出样板，但此电路已经做过N次板）。KA7500虽然比TL494工作于50HZ稳定点，但是我试过多种接法，始终不能非常稳定地工作，波形总是一些跳动。 

其他的电路都是经典的接法，大家都懂的。

5，保护。峰值电流保护（短路保护）的要求，是要有极快的速度，但是电流保护点可以设定的比较高，我的理论值设定在25A*300V，IRF740应该还是能顶得住。只要不是特别恶劣的、威胁H桥MOS管的，一个短时间的脉冲功率，都不应该保护。平均电流（过流保护）的要求是，灵敏度可以低一点，但是保护点要比较低，功率超过后要动作，停止输出，当然了，电流越大，保护的速度也会越快。当出现任何一个过流信号后，通过C1的正反馈作用，让保护信号持续一段时间，之后再次正常工作，如果再出现问题，再保护。因为工作与停止之间间隔时间比较长（1秒钟在电子线路中，相对于微秒，纳秒来说都是非常长的）所以损耗并不大，，根本不会威胁到系统的安全，也耗不了多少电。用户发现此现象，应该能知道是过载了或者出问题了。     

这里要提醒喜欢鱼机的朋友，此功能绝对不能用于鱼机的保护上，鱼机的保护一定要锁死，（C1换成4148二极管就行了）重新开机才能工作，不然保护后大意，自动开机会有生命安全隐患！！！！

欠压保护，当然要锁定了。我也考虑过用迟滞比较的接法，后来想想没有必要。当电瓶低到10V时，还是关闭输出算了，如果用迟滞比较器（10V保护后，电瓶电压到了11或者其他电压后再恢复输出）接法，有个问题，二者的差值过小，因为电瓶的特殊性，在大电流放电时压降大，可能保护后，电瓶电压会上升到重启值而重新输出，这时会出现多次输出，多次保护。如果二者的值相差过大，在农村有时候供一会儿电后再停电，电瓶还没有充到设定值，而不能自动开机。现在这样接，欠压就锁死，来电一下就可以重新输出。（很遗憾，这个功能因为疏忽，画错了不成立。图中仍然是打嗝式保护）

停电报警，还是有点实际意义的，毕竟我们不可能用几百安时的电池来供电，还是要节约用电。知道停电后，某些电器就可以不用了。灯也可以少开一些。其实报警功能的功耗并不大，只是考虑它可能比较烦人，所以加了个开关。

5，切换，很简单，用了个PNP三极管，充电器有电时，它就不导通。先有提到过切换的时间问题。不可否认的是，在市电断开后，几个滤波电容上的电能，可以维持一定的时间使之不切换。但这个时间并不长的，因为充电器的低压13.8V滤波电容上的电压只要降到13.1V的理论值，PNP三极管就可以导通了。而且市电在对电器供电突然停止后，可能还会有电能，太快的切换可能损坏逆变桥。不是用于电脑上，这种慢吸快合的方式，还是一种比较稳妥的做法。

6，充电器部分。已经大致说了CR6848的一些优点，其实相对而言，它可能比UC3842系列更适合做充电器。大家都知道，反激电源有个电流模式问题。我参考分析了近10年的电动车充电器，发现只有工作于纯电流连续模式的电路，故障率才比较低（个人狂言，不作科学依据，如果大家转发500次，我要吃牢饭了）所谓的三段式充电器，也正是佐证了这个问题。但是，考察到电路的简单，我没有外加一个运放去做三段式充电。三段式充电器的转折电流设计的不良，也很坏电瓶的。在电瓶电压比较低时，主电路工作于一个恒功率状态，功率的大小由高压侧的MOS管S极串的电阻值决定。这点6848比UC3842,3845处理的好一些。它的补偿比较好，可以很好地工作。而且还有个更大的好处，它内部有PWM输出电压钳位。是什么意思呢，6848或3842本身的供电也互感于输出电压，当电瓶电压低到很低时，电瓶电压就把6848或3842的供电电压钳位到很低，而让6848或3842不能正常工作，反复重新启动。这时可以把6848或3842的供电绕组匝数多一些，但是当电瓶充满后，这个电压也上升，超过了20V会对大部分MOS的GS结造成损坏。6848可以强行地拉到16.5V的峰值电压。大家可以去百度上搜索一下，有很详细的中文资料，比我讲的专业。而且它还有过压保护，当次级开路也不会炸开关管…….（13.8V只是一个为了方便区分的数字，实际调试肯定要把一个二极管的压降加上去的，也就是说TL431那里的电压实际要有13.8+0.7V）

7，散热。因为是考虑做绿色能源级产品，散热肯定要用温控，在淘宝上看到很多KSD301/302的温控开关，想想应该很方便，最大的好处是0电流工作。把它安装到散热片上，风扇的供电线把它串入，所以我的主板上仅仅画了个供电插座，我可不会让风扇一直工作。这样一是噪声，二是风扇寿命，最大的问题是灰尘！灰尘也能导电，亲，你信吗……

好了，废话太多了，大家看看后，多提宝贵意见。电路板画的很急，不怎么漂亮，话说我画的本身也不漂亮，给我1周也只会画出这个水准。文件已经发到PCB厂家，可能8片板。到时候有需要的朋友，可以送几片一块烧管……