1. 方案特点
隔离型 DC-DC 升压电路
纯正弦波输出
超薄型变压器设计,高功率密度
采用推挽准谐振变换结构
前级 MOS 管无需散热片
推挽级无漏感吸收回路
额定 1000W 功率输出
输入电压范围:10V~15VDC ±0.5V
输出电压:220VAC ±1%
开机软启动输出
电池欠压、过压保护
输出短路保护
过载保护
该方案为 DC-DC-AC 两级功率变换结构,前级为隔离 DC-DC 升压电路,采用了零电流软开关推挽准谐振结构,将蓄电池直流 12V 转换到 310V~400V 高压直流母线电压,后级为 DC-AC 全桥变换器,采用了市场上广泛应用的 EGS003 SPWM 驱动模块,将高压直流母线电压转换到 220VAC 的纯正弦波电压,具有稳压精度高、波形失真小等特点。
传统的推挽变换器,由于开关频率主要被开关管的开关损耗限制,开关频率一般都在 30KHz~40KHz 之间,导致所选的功率器件尺寸比较大,很难实现高效率及小体积的变换器。
在 EGD1000W 逆变器中,屹晶微公司采用了专有的软开关技术,该技术是准谐振的软开关推挽电路,具有开关频率高 70KHz,变换器体积小,功率 MOS 管开关损耗小、效率高,成本低等优点,每个 PWM 周期里都使功率 MOS 管工作在零电流(ZCS)开启和关断模式,大大降低了开关管的发热量,同时也设计为满载 1000W 时无需外加散热片为目的,在逆变器市场上是前所未有的、完全创新的设计。现将结构描述如下:
图 2-1 为变压器推挽准谐振原理图,直流 12V 蓄电池电压通过 Cin 滤波电容连接到推挽变压器中心抽头公共端,Cin 滤波电容采用了多个 MLCC 低 ESR 电容并联,Q1 和 Q2 的驱动信号为频率 70KHz、占空比为 50% 交替输出 PWM,谐振电路器件由 Lr,Cr 组成串联谐振,调整 PWM 频率使其对应到 Lr,Cr 谐振点上,目的使其 Q1 和 Q2 能实现 ZCS 开启和关断,输出桥式整流由 D1、D2、D3、D4 组成,经 Cout 大电容滤波后得到较平滑的高压直流电压。直流 12V 升压到 360V 左右的高压主要由变压器的匝比来完成,合理设计变压器的匝比,使变换器工作在开环模式,来实现控制逻辑最简化。
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