正弦波,难度最大的就是要生产稳定的SPWM波,还有就是要有合理的电压调整电流,电流检测.很多在网上都介绍些用单片机,分立元件等.其实不用哪么麻烦的.主要一个U3990加一个IR2110,4 个IRF460,两个滤波器就可以做成一款精度误差为2%的纯正弦波电源.在这里详细原理图我就不发了,我发一些提示性的东西给大家;
U3990:
U3988是数字化的、功能完善的正弦波单相逆变电源 / UPS 主控芯片,它不仅可以输出高精度的SPWM正弦波脉冲序列,还可以实现稳压、保护、市电/逆变自动切换、充电控制等功能,并且具备LED指示灯驱动、蜂鸣器控制、逆变桥控制引脚,从而可以利用该芯片组成一个完整的逆变电源/UPS系统,用该芯片控制的逆变桥输出,既可以是传统的工频变压器结构,也可以是高频升压后的直接逆变结构.为方便生产过程中的调试,该芯片还具备测试模式,在该模式下,所有的保护功能、市电切换、充电控制均不起作用,仅工作在可以稳压的逆变状态,为最基本的调试和测试提供了方便.
U3988 的内部构成主要有:正弦波发生器、双极性调制脉冲产生逻辑、50Hz(或 60Hz) 时基、电压反馈/短路检测、正弦波峰值调压稳压单元、外部扩展的保护响应逻辑、市电过零脉冲过滤、市电电压测量、电池电压测量、逆变控制、充电控制、指示灯控制、蜂鸣器控制、抗干扰
LO(引脚1):低端输出
COM(引脚2):公共端
Vcc(引脚3):低端固定电源电压
Nc(引脚4): 空端
Vs(引脚5):高端浮置电源偏移电压
VB (引脚6):高端浮置电源电压
HO(引脚7):高端输出
Nc(引脚8): 空端
VDD(引脚9):逻辑电源电压
HIN(引脚10): 逻辑高端输入
SD(引脚11):关断
LIN(引脚12):逻辑低端输入
Vss(引脚13):逻辑电路地电位端,其值可以为0V
Nc(引脚14):空端
IR2110的特点:
(1)具有独立的低端和高端输入通道.
(2)悬浮电源采用自举电路,其高端工作电压可达500V.
(3)输出的电源端(脚3)的电压范围为10—20V.
(4)逻辑电源的输入范围(脚9)5—15V,可方便的与TTL,CMOS电平相匹配,而且逻辑电源地和功率电源地之间允许有 V的便移量.
(5)工作频率高,可达500KHz.
(6)开通、关断延迟小,分别为120ns和94ns.
(7)图腾柱输出峰值电流2A.
桥电路驱动原理
IR2110内部功能由三部分组成:逻辑输入;电平平移及输出保护.如上所述IR2110的特点,可以为装置的设计带来许多方便.尤其是高端悬浮自举电源的设计,可以大大减少驱动电源的数目,即一组电源即可实现对上下端的控制.
高端侧悬浮驱动的自举原理:
IR2110驱动半桥的电路如图所示,其中C1,VD1分别为自举电容和自举二极管,C2为VCC的滤波电容.假定在S1关断期间C1已经充到足够的电压(VC1 VCC).
当HIN为高电平时如图4.19 :VM1开通,VM2关断,VC1加到S1的栅极和源极之间,C1通过VM1,Rg1和栅极和源极形成回路放电,这时C1就相当于一个电压源,从而使S1导通.由于LIN与HIN是一对互补输入信号,所以此时LIN为低电平,VM3关断,VM4导通,这时聚集在S2栅极和源极的电荷在芯片内部通过Rg2迅速对地放电,由于死区时间影响使S2在S1开通之前迅速关断.
当HIN为低电平时如图4.20:VM1关断,VM2导通,这时聚集在S1栅极和源极的电荷在芯片内部通过Rg1迅速放电使S1关断.经过短暂的死区时间LIN为高电平,VM3导通,VM4关断使VCC经过Rg2和S2的栅极和源极形成回路,使S2开通.在此同时VCC经自举二极管,C1和S2形成回路,对C1进行充电,迅速为C1补充能量,如此循环反复.
滤波电路
U3990:
U3988是数字化的、功能完善的正弦波单相逆变电源 / UPS 主控芯片,它不仅可以输出高精度的SPWM正弦波脉冲序列,还可以实现稳压、保护、市电/逆变自动切换、充电控制等功能,并且具备LED指示灯驱动、蜂鸣器控制、逆变桥控制引脚,从而可以利用该芯片组成一个完整的逆变电源/UPS系统,用该芯片控制的逆变桥输出,既可以是传统的工频变压器结构,也可以是高频升压后的直接逆变结构.为方便生产过程中的调试,该芯片还具备测试模式,在该模式下,所有的保护功能、市电切换、充电控制均不起作用,仅工作在可以稳压的逆变状态,为最基本的调试和测试提供了方便.
U3988 的内部构成主要有:正弦波发生器、双极性调制脉冲产生逻辑、50Hz(或 60Hz) 时基、电压反馈/短路检测、正弦波峰值调压稳压单元、外部扩展的保护响应逻辑、市电过零脉冲过滤、市电电压测量、电池电压测量、逆变控制、充电控制、指示灯控制、蜂鸣器控制、抗干扰
LO(引脚1):低端输出
COM(引脚2):公共端
Vcc(引脚3):低端固定电源电压
Nc(引脚4): 空端
Vs(引脚5):高端浮置电源偏移电压
VB (引脚6):高端浮置电源电压
HO(引脚7):高端输出
Nc(引脚8): 空端
VDD(引脚9):逻辑电源电压
HIN(引脚10): 逻辑高端输入
SD(引脚11):关断
LIN(引脚12):逻辑低端输入
Vss(引脚13):逻辑电路地电位端,其值可以为0V
Nc(引脚14):空端
IR2110的特点:
(1)具有独立的低端和高端输入通道.
(2)悬浮电源采用自举电路,其高端工作电压可达500V.
(3)输出的电源端(脚3)的电压范围为10—20V.
(4)逻辑电源的输入范围(脚9)5—15V,可方便的与TTL,CMOS电平相匹配,而且逻辑电源地和功率电源地之间允许有 V的便移量.
(5)工作频率高,可达500KHz.
(6)开通、关断延迟小,分别为120ns和94ns.
(7)图腾柱输出峰值电流2A.
桥电路驱动原理
IR2110内部功能由三部分组成:逻辑输入;电平平移及输出保护.如上所述IR2110的特点,可以为装置的设计带来许多方便.尤其是高端悬浮自举电源的设计,可以大大减少驱动电源的数目,即一组电源即可实现对上下端的控制.
高端侧悬浮驱动的自举原理:
IR2110驱动半桥的电路如图所示,其中C1,VD1分别为自举电容和自举二极管,C2为VCC的滤波电容.假定在S1关断期间C1已经充到足够的电压(VC1 VCC).
当HIN为高电平时如图4.19 :VM1开通,VM2关断,VC1加到S1的栅极和源极之间,C1通过VM1,Rg1和栅极和源极形成回路放电,这时C1就相当于一个电压源,从而使S1导通.由于LIN与HIN是一对互补输入信号,所以此时LIN为低电平,VM3关断,VM4导通,这时聚集在S2栅极和源极的电荷在芯片内部通过Rg2迅速对地放电,由于死区时间影响使S2在S1开通之前迅速关断.
当HIN为低电平时如图4.20:VM1关断,VM2导通,这时聚集在S1栅极和源极的电荷在芯片内部通过Rg1迅速放电使S1关断.经过短暂的死区时间LIN为高电平,VM3导通,VM4关断使VCC经过Rg2和S2的栅极和源极形成回路,使S2开通.在此同时VCC经自举二极管,C1和S2形成回路,对C1进行充电,迅速为C1补充能量,如此循环反复.
滤波电路
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