(b)         SPWM電路主要節(jié)點(diǎn)的波形

圖3         控制電路框圖及各點(diǎn)波形

            由圖3可知,基準(zhǔn)50Hz的方波是由555芯片生成的,用來(lái)控制輸出電壓有效值和基準(zhǔn)值比較產(chǎn)生的誤差信號(hào),使其轉(zhuǎn)換成50Hz的方波,經(jīng)過(guò)低頻濾波,得到正弦的控制信號(hào)。當(dāng)電源輸出電壓發(fā)生變化時(shí),會(huì)改變正弦信號(hào)的幅值,使得SG3525輸出脈寬也發(fā)生相應(yīng)的變化,這就構(gòu)成了一個(gè)閉合的反饋回路,能有效穩(wěn)定輸出的波形。

       1.3         過(guò)電流保護(hù)

            過(guò)電流保護(hù)采用電流互感器作為電流檢測(cè)元件,其具有足夠快的響應(yīng)速度,能夠在IGBT允許的過(guò)流時(shí)間內(nèi)將其關(guān)斷,起到保護(hù)作用。     

            如圖1所示,過(guò)流保護(hù)信號(hào)取自CT2,經(jīng)分壓、濾波后加至電壓比較器的同相輸入端,如圖4所示。當(dāng)同相輸入端過(guò)電流檢測(cè)信號(hào)比反相輸入端參考電平高時(shí),比較器輸出高電平,使D2從原來(lái)的反向偏置狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎驅(qū)?并把同相端電位提升為高電平,使電壓比較器一直穩(wěn)定輸出高電平。同時(shí),該過(guò)電流信號(hào)還送到SG3525的腳10。當(dāng)SG3525的腳10為高電平時(shí),其腳11及腳14上輸出的脈寬調(diào)制脈沖就會(huì)立即消失而成為零。   

圖4         過(guò)電流保護(hù)電路

       1.4         驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)     

            驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)既要考慮在功率管需要導(dǎo)通時(shí),能迅速地建立起驅(qū)動(dòng)電壓,又要考慮在需要關(guān)斷時(shí),能迅速地泄放功率管柵極電容上的電荷,拉低驅(qū)動(dòng)電壓。具體驅(qū)動(dòng)電路如圖5所示   

圖5         驅(qū)動(dòng)電路

            其工作原理是：

            1）當(dāng)光耦原邊有控制電路的驅(qū)動(dòng)脈沖電流流過(guò)時(shí),光耦導(dǎo)通,使Q1的基極電位迅速上升,導(dǎo)致D2導(dǎo)通,功率管的柵極電壓上升,使功率管導(dǎo)通;

            2）當(dāng)光耦原邊無(wú)控制電路的驅(qū)動(dòng)脈沖電流流過(guò)時(shí),光耦不導(dǎo)通,使Q1的基極電位拉低,而功率管柵極上的電壓還為高,所以導(dǎo)致Q1導(dǎo)通,功率管的柵極電荷通過(guò)Q1及電阻R3迅速泄放,使功率管迅速可靠地關(guān)斷。

            當(dāng)然,對(duì)于功率管的保護(hù)同樣重要,所以在功率管源極和漏極之間要加一個(gè)緩沖電路避免功率管被過(guò)高的正、反向電壓所損壞。

      2         實(shí)驗(yàn)結(jié)果     

            根據(jù)以上分析,對(duì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),其額定輸出功率為500W,濾波器參數(shù)取L=3mH,C=2.2μF,樣機(jī)帶負(fù)載運(yùn)行時(shí),測(cè)得其輸出電壓波形如圖6所示。   

圖6         逆變器的輸出波形

       3         結(jié)語(yǔ)