DC-AC 全桥逆变 电路简要分析及器件选型

我们常见的逆变电路有半桥逆变和全桥逆变两种,先对这两种电路进行简单分析:

半桥逆变电路。

两个开关管在一个周期内各半周正偏,半周反偏,两者互补,输出电压为矩形波,幅值为输入电压的一半。该电路较为简单,且使用器件少。但其输出电压幅值太低,输出功率不高,且直流侧需两电容器串联,要控制两者电压均衡。

全桥逆变电路。

单相全桥逆变电路有四个开关管,可看成两个半桥电路组合而成,采用单极性控制,可以提高逆变效率至95%以上。利用SPWM控制开关管工作,并加入LC滤波使输出电压接近正弦波。

相同调制度情况下,全桥逆变输出电压可达到半桥逆变电路的两倍,负载上的功率为半桥逆变的4倍。综合考虑,选择全桥逆变电路。

单相全桥电路有四个开关管,采用单极性控制,可以提高效率到95%以上。全桥电路的桥中各臂在控制信号的作用下轮流导通,当VT1和VT3同时处于通态时,VT2和VT4处于断态,输出电压的频率由控制信号决定。DC-AC全桥逆变电路图如下所示:

开关管选型

电力晶体管耐压高、工作频率较低、开关损耗大;电力场效应管开关管损耗小、工作频率高。从工作频率和降低损耗上考虑,选择电力场效应管作为开关管较为合适。本电路中我们选择IRF3205,IRF3205的导通阻抗仅为8毫欧,一个开关周期仅为64ns,完全符合要求。

为降低开关损耗,应尽量降低工作频率;为避免产生噪声,工作频率不应在音频内。综合考虑,将开关频率设定为20kHz

电感

电感的设计请参照这篇文章:https://blog.csdn.net/Zd_c000/article/details/86175133

MOS驱动电路

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