中、小容量逆变电源一般有推挽逆变电路、全桥逆变电路和高频升压逆变电路三种其主电路
分别如图
3、图4和 图5所示,图4所示的推挽电路,将升压变压器的中性抽头接于正电源,
两只功率管交替工作,输出得到交流电力,由于功率晶体管共地边接,驱动及控制电路简
单,另外由于变压器具有一定的漏感,可限制短路电流,因而提高了电路的可靠性。其缺点
是变压器利用率低,带动感性负载的能力较差。
图3所示的全桥逆变电路克服了推挽电路的缺点,功率晶体管
T1、T4 和 T2、T3 反相,T1
和
T2 相位互差 180 度。调节 T1 和 T2 的输出脉冲宽度,输出交流电压的有效值即随之改变。
四只功率晶体管的控制信号和输出波形如图6所示,由于该电路具有能使
T2 和 T4 共同导
通的功能,因而具有续流回路,即使对感性负载,输出电压波形也不会畸变。该电路的缺点
是上、下桥臂的功率晶体管不共地,因此必须采用专门驱动电路或采用隔离电源。另外,为
防止上、下桥臂发生共同导通,在
T1、T4 及 T2、T3 之间必须设计先关断后导通电路,即必
须设置死区时间,其电路结构较复杂。
推挽电路和全桥电路的输出都必须加升压变压器,由于工频升压变压器体积大,效率低,
价格也较贵,随着电力电子技术和微电子技术的发展,采用高频升压变换技术实现逆变,
可实现高功率密度逆变,这种逆变电路的前级升压电路采用推挽结构,但工作频率均在2
0KHZ以上,升压变压器采用高频磁芯材料,因而体积小/重量轻,高频逆变后经过高
频变压器变成高频交流电,又经高频整流滤波电路得到高压直流电(一般均在300V以
上)再通过工频逆变电路实现逆变。
采用该电路结构,使逆变虬路功率密度大大提高,逆变电源的空载损耗也相应降低,效率
得到提高,该电路的缺点是电路复杂,可靠性比上述两种电路低。
四、逆变电路的控制电路
上述几种逆变电源的主电路均需要有控制电路来实现,一般有方波和正弱波两种控制方式
方波输出的逆变电
源电路简单,成本低,但效率低,谐波成份大。正弦波输出是逆变电源
的发展趋势,随着微电子技术的发民,有PWM功能的微处理器也已问世,因此正弦波输
出的逆变技术已经成熟。
1、方波输出的逆变电源目前多采用脉宽调制集成电路,如SG3525,TL494等。
实践证明,采用SG3525集成电路,并采用功率场效应管作为开关功率元件,能实现
性能价格比较高的逆变电源,由于SG3525具有直接驱动功率场效应管的能力(图
7)并具有内部基准源和运算放大器和欠压保护功能,因此其外围电路很简单。
2、正弦波输出的逆变电源控制集成电路
正 弦 波 输 出 的 逆 变 电 源 , 其 控 制 电 路 可 采 用 微 处 理 器 控 制 , 如
INTEL 公 司 生 产 的
80C196MC、摩托罗拉公司生产的 MP16 以及 MI-CROCHIP 公司生产的 PIC16C73 等,这
些单片机均具有多路PWM发生器,并可设定上、上桥臂之间的死区时间,采用
INTEL 公
司
80C196MC 实现正弦波输出的电路如图8所示,80C196MC 完成正弦波信号的发生,并
检测交流输出电压,实现稳压。