方案特點

• • 隔離型DC-DC升壓電路

  • 純正弦波輸出

  • 超薄型變壓器設計，高功率密度

  • 采用推挽準諧振變換結構

  • 前級MOS管無需散熱片

  • 推挽級無漏感吸收回路

  • 額定1000W功率輸出

  • 輸入電壓范圍：10V～15VDC±0.5V

  • 輸出電壓：220VAC±1%

  • 開機軟啟動輸出

  • 電池欠壓、過壓保護

  • 輸出短路保護

  • 過載保護

方案詳情

一、概述

該方案為DC-DC-AC兩級功率變換結構，前級為隔離DC-DC升壓電路，采用了零電流軟開關推挽準諧振結構，將蓄電池直流12V轉換到310V～400V高壓直流母線電壓，后級為DC-AC全橋變換器，采用了市場上廣泛應用的EGS003SPWM驅動模塊，將高壓直流母線電壓轉換到220VAC的純正弦波電壓，具有穩壓精度高、波形失真小等特點。

  二、DC/DC變換器—推挽準諧振變換原理

傳統的推挽變換器，由于開關頻率主要被開關管的開關損耗限制，開關頻率一般都在30KHz～40KHz之間，導致所選的功率器件尺寸比較大，很難實現高效率及小體積的變換器。

在EGD1000W逆變器中，屹晶微公司采用了專有的軟開關技術，該技術是準諧振的軟開關推挽電路，具有開關頻率高70KHz，變換器體積小，功率MOS管開關損耗小、效率高，成本低等優點，每個PWM周期里都使功率MOS管工作在零電流（ZCS）開啟和關斷模式，大大降低了開關管的發熱量，同時也設計為滿載1000W時無需外加散熱片為目的，在逆變器市場上是前所未有的、完全創新的設計。現將結構描述如下：

圖1-1 推挽準諧振原理圖

圖1-1為變壓器推挽準諧振原理圖，直流12V蓄電池電壓通過Cin濾波電容連接到推挽變壓器中心抽頭公共端，Cin濾波電容采用了多個MLCC低ESR電容并聯，Q1和Q2的驅動信號為頻率70KHz、占空比為50%交替輸出PWM，諧振電路器件由Lr，Cr組成串聯諧振，調整PWM頻率使其對應到Lr，Cr諧振點上，目的使其Q1和Q2能實現ZCS開啟和關斷，輸出橋式整流由D1、D2、D3、D4組成，經Cout大電容濾波后得到較平滑的高壓直流電壓。直流12V升壓到360V左右的高壓主要由變壓器的匝比來完成，合理設計變壓器的匝比，使變換器工作在開環模式，來實現控制邏輯最簡化。

三、DC/AC變換器—EGS003SPWM工作原理

如圖1-2所示，EGD1000W的后級DCToAC逆變部分采用了單相全橋逆變電路，驅動電路采用了一款專門用于單相純正弦波逆變器的驅動板EGS003。

該驅動電路采用了單極性調制方式，兩組橋臂分別由高頻臂和工頻臂組成，高頻臂的調制頻率為20KHz，上下管信號為死區可調的互補信號,工頻臂為50Hz的上下管互補信號。逆變器的輸出電壓由EGS003驅動板的15腳VFB穩壓反饋來完成，在正半周Q1和Q4導通、Q2和Q3截止時，逆變器的輸出為上正下負，大小為Udc*M（調制系數），在負半周Q2和Q3導通、Q1和Q4截止時，逆變器的輸出為下正上負，大小為-Udc*M，經L1，C1低通濾波器濾除高頻信號后得到50HZ正弦波輸出。

圖1-2 DC-AC電路原理圖