波形的產(chǎn)生及控制方式分析
SG3525內(nèi)部的鋸齒波作為載波信號Ut,外加的給定信號Ug作為調(diào)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(diào)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(fù),由模擬或數(shù)字調(diào)節(jié)器的輸出來控制,可構(gòu)成閉環(huán)自動控制系統(tǒng)。集成控制器SG3525的輸出側(cè)采用推拉式電路可使關(guān)斷速度加快。當(dāng)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(nèi)部的電壓波形如圖2所示,鋸齒波與調(diào)制波的交點(diǎn)比較功能由比較器完成,當(dāng)Ut》Ur時,比較器輸出的PWM波形由邏輯低電平變?yōu)楦唠娖剑?dāng)Ut《Ur時,比較器輸出的PWM波形由邏輯高電平變?yōu)榈碗娖剑瑸楸WCPWM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(jìn)行下一個比較點(diǎn)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(yīng)管交替工作,由于功率場效應(yīng)管的關(guān)斷要有一定的時間。如果在此期間另一個功率場效應(yīng)管已經(jīng)導(dǎo)通,則將造成上下兩管直通,從而使電源正負(fù)極短路。為了避免發(fā)生這種情況,設(shè)置了由R、C電路構(gòu)成的邏輯延時環(huán)節(jié)。保證在對一個管子發(fā)出關(guān)閉脈沖后,延時2Λs左右的時間后再發(fā)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(diào)的脈沖波形(占空比調(diào)節(jié)范圍不小于0.1~0.9),經(jīng)過RC移相后,輸出兩組互為倒相、死區(qū)時間為4Λs左右的脈沖,經(jīng)過驅(qū)動4只MOSFET管,其中VT1,VT4驅(qū)動信號相同,VT2,VT3驅(qū)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(jié)合,采用APFC控制技術(shù)對輸入交流電進(jìn)行有源功率因數(shù)校正的變換,形成高入端功率因數(shù)的整流器。逆變器電路采用MOSFET和輔助電路構(gòu)成的H型橋式結(jié)構(gòu),通過PWM控制技術(shù)進(jìn)行雙極性變頻變壓變換形成串聯(lián)諧振式逆變電源。變頻電源控制器由單片機(jī)系統(tǒng)、SG3525和APFC校正電路以及隔離驅(qū)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(fù)載電壓和電流信號進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換,并由單片機(jī)通過A/D進(jìn)行檢測,作為閉環(huán)系統(tǒng)的反饋信號,單片機(jī)控制SG3525發(fā)出的PWM脈沖,來控制逆變器VT1,VT4和VT2,VT3輪流導(dǎo)通,從而控制逆變電壓和逆變頻率。其中VT1~VT4功率場效應(yīng)管的型號為IRF840,開關(guān)頻率為30MHz,VD1~VD4采用反相恢復(fù)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。