EGD1000W纯正弦波逆变器_DC12V-AC220V

方案介绍

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EGS003SPWM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。

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

方案详情

一、概述

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EGS003SPWM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。

  二、DC/DC变换器—推挽准谐振变换原理

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:

推挽准谐振原理图.png

图1-1 推挽准谐振原理图

图1-1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。

三、DC/AC变换器—EGS003SPWM工作原理

如图1-2所示,EGD1000W的后级DCToAC逆变部分采用了单相全桥逆变电路,驱动电路采用了一款专门用于单相纯正弦波逆变器的驱动板EGS003。

该驱动电路采用了单极性调制方式,两组桥臂分别由高频臂和工频臂组成,高频臂的调制频率为20KHz,上下管信号为死区可调的互补信号,工频臂为50Hz的上下管互补信号。逆变器的输出电压由EGS003驱动板的15脚VFB稳压反馈来完成,在正半周Q1和Q4导通、Q2和Q3截止时,逆变器的输出为上正下负,大小为Udc*M(调制系数),在负半周Q2和Q3导通、Q1和Q4截止时,逆变器的输出为下正上负,大小为-Udc*M,经L1,C1低通滤波器滤除高频信号后得到50HZ正弦波输出。

DC-AC原理图.png

图1-2 DC-AC电路原理图

技术文档

资源名称 资源类型
EGD1000W正弦波逆变器方案说明书 pdf
正弦波逆变器后级驱动板_EGS003_用户手册 pdf
正弦波逆变器前级升压板_EG1611_用户手册 pdf