基于SG3525A的太陽(yáng)能逆變電源設計與實(shí)現

　　引言

　　本文涉及的是光明工程中一個(gè)課題的具體技術(shù)問(wèn)題。該課題的基本原理是逆變器由直流蓄電池供電，用太陽(yáng)能為蓄電池充電，然后逆變電源輸出220V、50Hz的交流電供用戶(hù)使用。在研制過(guò)程中，有時(shí)隨機出現燒毀大功率管的現象，本文對這一現象給出了解決方案。

　　圖1 SG3525A驅動(dòng)MOS功率管電路圖

　　圖2 逆變器工作過(guò)程中波形圖

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　　圖3 （A）逆變器緩啟動(dòng)（B）逆變器硬啟動(dòng)

　　SG3525A和逆變電源

　　本課題研發(fā)的逆變器使用的核心器件是SG3525A，以下分別簡(jiǎn)述其基本性能和工作過(guò)程。

　　SG3525A基本性能

　　SG3525A PWM型開(kāi)關(guān)電源集成控制器包括開(kāi)關(guān)穩壓所需的全部控制電路，設有欠壓鎖定電路和緩啟動(dòng)電路可提供精密度為5V±1%的基準電壓。其開(kāi)關(guān)頻率高達200KHz以上，適合于驅動(dòng)N溝道MOS功率管。本課題使用SG3525A產(chǎn)生50Hz的準正弦方波，為逆變器提供輸出功率信號，去推動(dòng)N溝道MOS功率管90N08，如圖1所示。

　　逆變器工作過(guò)程

　　當SG3525A被加電后（12V）會(huì )輸出兩列50Hz反向的方波，其幅度為9V。這兩路方波分別進(jìn)入G1、G2、G3、G4所示的四條支路（圖1），經(jīng)各電路分別調整后輸出，輸出脈沖序列如圖2（B）所示。最終調制合成為A、B兩端輸出的交流方波。其波形見(jiàn)圖2（A）。該50Hz的序列方波由A、B兩端進(jìn)入電力變壓器DT。通過(guò)變壓器升壓后由逆變器電源輸出220V、50Hz交流方波。根據市場(chǎng)的不同需求生產(chǎn)出200W、600W、800W各個(gè)系列的逆變電源。

　　問(wèn)題的出現與解決

　　逆變器在額定負載條件下能夠長(cháng)期運行，但是當進(jìn)行負載切換時(shí)或者當外電路有嚴重擾動(dòng)時(shí)，偶爾會(huì )發(fā)生大功率管MOSFET90N08燒毀的現象?，F以800W逆變器進(jìn)行剖析。

　　緩啟動(dòng)：如圖3（A）所示狀態(tài)，同時(shí)滿(mǎn)負載加在逆變器輸出上，然后啟動(dòng)逆變器使之運行，一切正常工作。

　　硬啟動(dòng)：如圖3（B）所示狀態(tài)，即加滿(mǎn)負載后再閉合開(kāi)關(guān)K1強行硬啟動(dòng)。這時(shí)就偶爾有大功率場(chǎng)效應管短路燒毀的現象發(fā)生，經(jīng)分析發(fā)現當G3推動(dòng)的大功率管TV3尚未完全關(guān)斷時(shí)，G4開(kāi)啟了對應的大功率管TV4，如果TV3和TV4同時(shí)開(kāi)通就會(huì )造成短路現象。此時(shí)就會(huì )燒毀大功率管。而當D點(diǎn)和C點(diǎn)、E點(diǎn)和F點(diǎn)進(jìn)行相互交換后兩個(gè)管子開(kāi)啟的時(shí)間差為100ms左右，這樣就保證了G3和G4的推動(dòng)信號不會(huì )同一時(shí)刻開(kāi)啟VT3、VT4，從而避免了短路現象。直到目前尚未發(fā)生因硬啟動(dòng)和外電路干擾而燒毀大功率管的現象。

　　參考文獻

　　1 王劍英，常敏慧編著(zhù)。 新型開(kāi)關(guān)電源技術(shù)。 北京： 電子工業(yè)出版社.2001.7

　　2 張占松，蔡宣三編著(zhù)。 開(kāi)關(guān)電源的原理與設計。 北京：電子工業(yè)出版社.2000.3