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由SG3525构成的互补全桥工[sg3525]

曲鸿振2022-06-20 10:31:59 95 人围观
简介在之前的文中说过,推挽电路会产生尖峰,而且这个尖峰无法消除,所以哪怕是工频的逆变器,也不能用推挽拓扑,特别是自激式的推挽电路,会产生强烈的尖峰而

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由SG3525构成的互补全桥工频准正弦波逆变器

本文关键词:sg3525

在之前的文中说过,推挽电路会产生尖峰,而且这个尖峰无法消除,所以哪怕是工频的逆变器,也不能用推挽拓扑,特别是自激式的推挽电路,会产生强烈的尖峰而把很多电器击穿(开关管的耐压越高尖峰越高,尖峰峰值=开关管的实际耐压*匝比)。在这个时候,很多一知半解的人会把这个锅甩给“方波”来背。为了克服这个不足,我们可以用桥式拓扑代替推挽,利用互补的开关管,可以非常方便、简单地组成全桥拓扑。而且因为是互补方式,变压器漏感的尖峰,会被逆变桥钳位,完全没有尖峰,是非常漂亮的准正弦波。相比纯正弦来说,准正弦的效率非常高,几乎没有开关损耗而仅有导通损耗,对MOS管的要求非常低,对驱动电路也非常简洁,电池利用率高,而且几乎可以带所有的负载(除了带风扇等感性负载时噪声大点)。

由SG3525构成的互补全桥工频准正弦波逆变器

图一 主电路

如上图一,左边是由SG3525组成的PWM电路,1 2 9脚组成的反相放大电路,把电池的电压取样之后来调节占空比,以求得不同的电池电压,都 可以输出稳定的交流电压。调节2脚的R3可以调节不同的占空比,也就调节了不同的输出电压。5脚是定时电容,6脚由2个电阻串联后构成了定时电阻。虽然公式计算104电容+150K的电阻输出50HZ,但是电容电阻都有误差,所以要实际微调。7脚是列区调节。8脚是软启动,在这里也兼做了欠压保护和过温保护。10脚是关闭。11 14是输出PWM,12脚地,13 15脚是VCC ,16脚是5V电源输出,用于其他的电路使用。

右边,是由P-MOS和N-MOS组成的互补桥式电路,它的本质,与音响电路中的BTL是一样的。只不过,这里是作的开关状态使用。用在12V时,实际上是可以去掉D1 D2 D3 D4、并把与之关联的电阻换成100欧内。不过有了它们,可以让逆变桥的空载为0,不加的时候,会有极轻微的共态导通。要注意的是,不要在P-MOS上再并G-S电阻,不然会造成共态导通的。用P+N MOS还有个好处,就是布局PCB的时候非常方便,变压器的引线,就都在散热片上,P管的3脚接+12V,N管的3脚接负极,二者的2脚连一起,可以通过散热片导电。另外,如果功率不大,可以用贴片MOS管,贴到铝基板上。只要并多MOS管的数量,可以做到很大功率。

由SG3525构成的互补全桥工频准正弦波逆变器

图二 短路保护和欠压保护

图二中的U2A是短路保护,通过计算,短路保护点大约是100A,这种工频逆变,不必像高频推挽那样需要锁定。要改变保护点,调节R9与R23的阻值即可。U2B是欠压保护电路,图中的值是10V保护,如果不要此功能,去掉R25即可。

由SG3525构成的互补全桥工频准正弦波逆变器

图三 风扇控制及过温保护

图三中U2D是风扇控制,它的同相输入端接的NTC热敏电阻,当同相端的电位低于反相端时,比较器输出低电平,拉低Q6的B极电位,风扇运转。在拉低的过程中,同相端的电位,也会因为R26的影响而更低,所以需要R29的阻值更高之后,才能恢复,这种比较器叫“迟滞比较器”,或“窗口比较器”。U2C的反相输出端电位更低,所以风扇启动的时候,不会关闭逆变器,只有R29 NTC电阻的阻值更低后,才会关闭。图中风扇的启动温度约42度,关闭温度约80度。下图是保护的全图

由SG3525构成的互补全桥工频准正弦波逆变器

保护全图

由SG3525构成的互补全桥工频准正弦波逆变器

准正弦波形图

变压器的设计,可以参考我的另一篇文章,不同的是,初级电压,要按11V来计算,所以匝比有20倍就够了。

另外,如果觉得保护功能太麻烦,可以只做图一部分。就算短路、过载一下也没什么问题的。

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