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由SG3525A构成的太阳能逆变电源设计

出处：conwh时间：2011-07-30

　　本文主要介绍了SG3525A在研制太阳能逆变电源中的应用，其脉冲波形随设计线路的不同而产生不同的结果，从而解决了随机烧毁功率管的技术问题。
　　本文涉及的是光明工程中一个课题的具体技术问题。该课题的基本原理是逆变器由直流蓄电池供电，用太阳能为蓄电池充电，然后逆变电源输出220V、50Hz的交流电供用户使用。在研制过程中，有时随机出现烧毁大功率管的现象，本文对这一现象给出了解决方案。SG3525A和逆变电源
　　本课题研发的逆变器使用的器件是SG3525A,以下分别简述其基本性能和工作过程。
　　SG3525A基本性能
　　SG3525A PWM（脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。）型开关电源集成控制器包括开关稳压所需的全部控制电路，设有欠压锁定电路和缓启动电路可提供精密度为5V±1%的基准电压。其开关频率高达200KHz以上，适合于驱动N沟道MOS功率管。本课题使用SG3525A产生50Hz的准正弦方波，为逆变器提供输出功率信号，去推动N沟道MOS功率管90N08,如图1所示。
　　逆变器工作过程
　　当SG3525A被加电后（12V）会输出两列50Hz反向的方波，其幅度为9V.这两路方波分别进入G1、G2、G3、G4所示的四条支路（图1），经各电路分别调整后输出，输出脉冲序列如图2（B）所示。终调制合成为A、B两端输出的交流方波。其波形见图2（A）。该50Hz的序列方波由A、B两端进入电力变压器DT.通过变压器升压后由逆变器电源输出220V、50Hz交流方波。根据市场的不同需求生产出200W、600W、800W各个系列的逆变电源（利用晶闸管电路把直流电转变成交流电，这种对应于整流的逆向过程，定义为逆变。例如：应用晶闸管的电力机车，当下坡时使直流电动机作为发电机制动运行，机车的位能转变成电能，反送到交流电网中去。又如运转着的直流电动机，要使它迅速制动，也可让电动机作发电机运行，把电动机的动能转变为电能，反送到电网中去。）。
　　问题的出现与解决
　　逆变器在额定负载条件下能够长期运行，但是当进行负载切换时或者当外电路有严重扰动时，偶尔会发生大功率管MOSFET90N08烧毁的现象。现以800W逆变器进行剖析。
　　缓启动：如图3（A）所示状态，同时满负载加在逆变器输出上，然后启动逆变器使之运行，一切正常工作。
　　硬启动：如图3（B）所示状态，即加满负载后再闭合开关K1强行硬启动。这时就偶尔有大功率场效应管短路烧毁的现象发生，经分析发现当G3推动的大功率管TV3尚未完全关断时，G4开启了对应的大功率管TV4,如果TV3和TV4同时开通就会造成短路现象。此时就会烧毁大功率管。而当D点和C点、E点和F点进行相互交换后两个管子开启的时间差为100ms左右，这样就保证了G3和G4的推动信号不会同一时刻开启VT3、VT4,从而避免了短路现象。直到目前尚未发生因硬启动和外电路干扰而烧毁大功率管的现象。

SG3525A驱动MOS功率管电路图

图1 SG3525A驱动MOS功率管电路图

逆变器工作过程中波形图

图2 逆变器工作过程中波形图

逆变器缓启动

（a）

逆变器硬启动

(b)

图3 (A)逆变器缓启动(B)逆变器硬启动

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