1200W正弦波逆变器图解分析

 

　　正弦波逆变器原理图,有方波的输出和正弦波输出的区别.方波输出的逆变器效率高,但对于都是为正弦波电源设计的电器来说,使用总是不放心,虽然可以试用于许多电器,但部分电器就不适用,或用起来电器的指标会变化.正弦波输出的逆变器就没有这方面的缺点,却存在效率低的缺点.为此设计了一款高效率正弦波逆变器。

　　我们知道在许多逆变的场合中，都是低压DC直流电源要变成高压AC电源，所以中间是需要升压才能完成这一变化，我们此次讨论的依然是采用高频的方式来做逆变，采用高频的方式相对于工频方式来做有许多优点：高转换效率，极低的空载电流，重量轻，体积小等。也许有人会说工频的皮实，耐冲击，对于这一点我也非常认同，不过需要指出的是，高频的做的好，一点也不会输于工频的，这一点，已经通过我们公司的产品和TDS2285的出货情况得到了肯定。所以， 以下就让大家看看TDS2285芯片在该系统中表现吧！

　　DC-DC升压部分：

　　此次设计是采用DC24V输入，为了要保证输出AC220,在此环节中，DC-DC升压部分至少需要将DC24V升压到220VAC*1.414=DC311V,这样在311V  的基础上才能有稳定的AC220V出来，为了能达到这一目地，我们采用非常熟悉的推挽电路TOP来做该DC-DC变换，电路图如下：

　　该电路图中,GR,GL是两路推挽PWM信号，分别驱动由2个RU190N08并联的大电流MOSFET。变压器采用EE55,二极管为RHRP1520,实际可以用RHRP860就可以了，我是正好没有860了，所以才用15120。设置输出的空载高压为380V,这样，变压器就可以用3+3：49T这样来绕制了，具体绕法请搜索论坛里的老帖，有很多都非常详细。

　　到此，有了DC380V了，还怕不能出来AC220吗？

　　下面开始讲DC-AC部分，在这部分，电路也是非常简单，请看下面的电路：

　　从上图可以看出，DC-AC部分由H桥电路构成，通过L1,L2和C22滤波后得到纯正的正弦波，输出波形见下图:

　　LS2构成输出过流检测电路，由R22构成H桥短路保护电路，至此功率部分的电路（包括DC-DC,DC-AC）全部给出，大家看看，是不是非常简单啊，下面就看看控制这些功率元件正常运作的小信号电路吧，

 

　　可以点击放大看，卖个关子，对于这部分的运作情况，大家一定能看懂，如果有任何问题，请在下面提问，我和坛子里的各位高手将会一一解答。

　　，我将怎么样调试TDS2285,以及其中遇到的一些小问题，做一些分析！

　　很多人拿到芯片之后就迫不及待的用万用板做一个基本的电路，事实证明这样是可行的，但是也能碰到各种各样的问题。如下：

　　1. 芯片通电后，第5脚上的LED闪烁，芯片6、8脚上无输出。这个问题是容易出现，此时LED闪烁代表着芯片进入保护状态了，也就是故障报警模式，第9脚上接的蜂鸣器和该状态是同步的 ，LED的指示状态代表着不同的故障或者保护模式。根据规格书里面的描叙如下：

　　LED：

　　指示逆变器工作状态，当一直输出为5V时，LED常亮，逆变工作正常；当蓄电池电压输入出现过压或低压状态时，该指示灯每隔1秒闪动或者每隔1S闪烁3次。当输出交流过流或者短路时，指示灯每隔0.5秒闪动。过压保护出现时，LED每隔1S闪烁3次。欠压保护出现时，LED每隔1S闪烁1次。

　　由于LED脚和BEL（蜂鸣器）脚的报警状是同步的，所以规格书有下列描述：

　　BEL：

　　故障告警，该引脚上驱动一蜂鸣器，配合LED引脚上的状态，当蓄电池电压输入出现过压或低压状态时，该蜂鸣器随LED指示灯每隔1秒报警或者每隔1S报警3次。当输出交流过流或者短路时，该蜂鸣器随LED指示灯每隔0.5秒报警。过压保护出现时，蜂鸣器每隔1S报警3次。欠压保护出现时，蜂鸣器每隔1S报警1次。

　　对于这个问题，只要保持好第13引脚（VBAT）上的电压在0.9V-1.3V范围内，就可以保证低压和过压保护不起作用，芯片就不会进入过、欠压保护状态内。

　　对于12V电池输入只要分压电阻上100K,下10K，过欠压范围就是10.5-14.5V,对于24V系统，只要分压电阻上100K,下4.7K，过欠压范围就是22.5-29.5V,非常满足设计需要。

　　2.如果按照以上解决的办法,LED还是闪烁，那么可能是进入了短路保护状态，比如0.5S闪烁，请详细检查第11脚（SD）上的电压，如果电压低于2.5V，就会进入该保护状态，在调试的情况下，可以断开外部电路，将该脚通过2.4K电阻直接接入5V上，需要注意的是：一旦TDS2285芯片运作过程中发生该保护，只有在给芯片断电后重新上电，芯片才能有输出SPWM，因为该保护是锁定的，不会自动重启！！！

　　3．电路完成后，空载运行一切正常，能输出220V正弦波，但是一带负载就发生保护,LED0.5S闪烁。发生该问题是由于短路保护设计的太灵敏，H桥上的MOSFET一般要留出4倍以上的电流容量，这样可以将短路保护的电流检测值放大一些，在此时需要仔细设置和多次调整，确保在大负载的冲击下，整机能可靠运行，并且不至于发生烧毁MOSFET等功率器件的情况。

　　4．调试TDS2285的时候，H桥上先不要通380V的高压，先用低压电源通电，比如通12V， 检查静态电流，如果超过1MA，那么就是有电路问题，需要详细检查的地方就是光耦驱动电路，和MOSFET是否有坏掉的，如果只要坏掉一个零件，那么需要将光耦，MOSFET,以及MOSFET的G极电阻，不管好坏都要换掉，调试起来就不至于走弯路，因为很多情况下，你换掉了坏的零件，一通高压，另外的又莫名其妙的坏掉。好了，先写到这里，还没有终完善，后续会一步一步发出了，并且会公布机器在运作比如带空调这种超强冲击性负载实验的谍照。

　　正弦波逆变器应用范围：

　　正弦波逆变器广泛运用于各类：家用、航空、应急、通讯、工业设备、卫星通信设备、军用车载、医疗救护车、警车、船舶、太阳能及风能发电领域等需要应急后备电源的场所。