逆变器前级推挽电路建模

本帖最后由 菜鸟到大神 于 2020-8-31 17:50 编辑

逆变器在新能源william hill官网 十分广泛，大方面可以分为并网逆变和离网逆变两大块，本次主要谈谈高频逆变电源模块。
1、高频逆变器前级拓扑怎么选择？
常用H桥或推挽。
2、两种结构各有什么优缺点？

H桥：同等电压等级下，H桥单个器件分担应力小，适用于高电压输入场合，变压器一次侧只需一个绕组（绕组利用率高）；但H桥使用器件多，且驱动电路复杂，可靠性难以控制。
推挽：同等电压等级下，单个功率器件承受应力大（通常高于2倍电源电压），适用于输入电压相对低的场合，变压器一次侧需要两组方向相反的绕组（绕组利用率低）；但推挽结构使用器件少，且驱动电路简洁，可靠性高。
接下来主要介绍推挽拓扑的驱动电路，PWM芯片型号为SG3525。
一、引脚功能
pin1和pin2为误差放大器的反相输入和同相输入引脚；pin3为振荡器外接同步信号输入引脚；pin4为振荡器输出引脚；pin5振荡器定时电容引脚；pin6为定时电阻引脚；pin8为软启动时间设置引脚；pin9为PWM比较器信号补偿引脚；pin10为外部故障输入引脚；pin11为PWMA输出引脚；pin12为GND引脚；pin13为Vcc引脚；pin14为PWMB输出引脚；pin15为偏置电源输入引脚；pin16为输出电源基准。

二、PWM输出及死区
PWMA与PWMB为互补输出，死区时间(Td)需根据实际情况调试确定,死区时间与变压器的漏感，MOS管的结电容有关，若死区时间设置不合理会导致较大的尖峰电压。特别是在逆变器启动时尤为明显，那么接下来就详细说明原因。
1、为什么启动时会有较大的尖峰呢？
因为刚启动，由于开始PWM的占空比非常小，但后级电容需吸取较大的充电电流，导致前级MOS电压尖峰较大。
2、那么该如何避免呢？
需要启动时在电路限流电阻，以降低起始电容充电电流，来达到消除电压尖峰的目的，进入稳态工作时，再将限流电阻短路，进入正常工作阶段。

三、工作原理
高频逆变器工作频率取fs=40kHz,

振荡器：一个双门限电压比较器，电压均取自于基准电源，其上门限制Vh=3.9V，低门限值Vl=0.9V，内部恒流源向CT充电，端电压Vc线性上升，构成锯齿波的上升沿，当Vc=Vh时比较器输出反向，充电过程结束，上升时间Trise=0.67RtCt。比较器动作后，放电电路工作，CT放电，Vc下降并形成锯齿波的下降沿，当Vc=Vl时比较器输出反向，放电过程结束，下降时间Tfall=1.3RdCt，完成一个工作周期。


SG3525模型搭建
根据SG3525 PWM控制器的工作原理搭建仿真模型，本模型基于PSIM仿真软件。本模型主要分为三大部分欠压/过压保护模块、脉冲产生模块及PWM产生模块等，由于加软启动后仿真时间太慢，所以软启模块省略（如果硬件配置高，可以加软启动部分）。下面就展示模型。