波形的產生及控制方式分析
SG3525內部的鋸齒波作為載波信號Ut,外加的給定信號Ug作為調制信號由9腳輸入,載波信號Ut和給定信號Ug疊加用于確定脈寬調制波的初始占空比,可控制逆變器輸出電壓的大小和極性。Ug可正可負,由模擬或數字調節器的輸出來控制,可構成閉環自動控制系統。集成控制器SG3525的輸出側采用推拉式電路可使關斷速度加快。當11腳、14腳與12腳連接時,PWM脈沖由13腳輸出,這樣能夠保證13腳的輸出與鎖存器的輸出一致。SG3525內部的電壓波形如圖2所示,鋸齒波與調制波的交點比較功能由比較器完成,當Ut》Ur時,比較器輸出的PWM波形由邏輯低電平變為高電平,當Ut《Ur時,比較器輸出的PWM波形由邏輯高電平變為低電平,為保證PWM波寬不至于太窄,用PWM鎖存器鎖存高電平值,并在CP脈沖下跳時對鎖存器清零,以進行下一個比較點的鎖存。
延時回路
在可逆變換器中,跨接在電源US兩端的上、下兩個功率場效應管交替工作,由于功率場效應管的關斷要有一定的時間。如果在此期間另一個功率場效應管已經導通,則將造成上下兩管直通,從而使電源正負極短路。為了避免發生這種情況,設置了由R、C電路構成的邏輯延時環節。保證在對一個管子發出關閉脈沖后,延時2Λs左右的時間后再發出對另一個管子的開通脈沖。如圖3所示。
Ua為SG3525的13腳輸出占空比可調的脈沖波形(占空比調節范圍不小于0.1~0.9),經過RC移相后,輸出兩組互為倒相、死區時間為4Λs左右的脈沖,經過驅動4只MOSFET管,其中VT1,VT4驅動信號相同,VT2,VT3驅動信號相同。
變頻電源主電路中的單相整流橋與BooST斬波電路VT0和VD0結合,采用APFC控制技術對輸入交流電進行有源功率因數校正的變換,形成高入端功率因數的整流器。逆變器電路采用MOSFET和輔助電路構成的H型橋式結構,通過PWM控制技術進行雙極性變頻變壓變換形成串聯諧振式逆變電源。變頻電源控制器由單片機系統、SG3525和APFC校正電路以及隔離驅動等部分組成。
由霍爾電壓傳感器LEM1和霍爾電流傳感器LEM2將負載電壓和電流信號進行隔離轉換,并由單片機通過A/D進行檢測,作為閉環系統的反饋信號,單片機控制SG3525發出的PWM脈沖,來控制逆變器VT1,VT4和VT2,VT3輪流導通,從而控制逆變電壓和逆變頻率。其中VT1~VT4功率場效應管的型號為IRF840,開關頻率為30MHz,VD1~VD4采用反相恢復時間較快的功率二極管50WF40F,主電路整流器二極管采用ZP6,反向的峰值電壓為800V。