實(shí)現(xiàn)輸入24VDC輸出220VDC整流逆變電源的設(shè)計(jì)

圖2:推挽逆變能量回饋等效電路

圖3:開關(guān)變壓器電路理想工作波形圖

當(dāng)某一PWN信號(hào)的下降沿來臨時(shí)，其控制的開關(guān)元件關(guān)斷，由于原邊能量的儲(chǔ)存和漏電感的原因，漏極產(chǎn)生沖擊電壓，大于2UI，因?yàn)榧尤肓薘C緩沖電路，使其最終穩(wěn)定在2UI附近。

當(dāng)S1的PWN 信號(hào)下降沿來臨，S1關(guān)斷，漏極產(chǎn)生較高的沖擊電壓，并使得與S2并聯(lián)的反饋能量二極管FWD2導(dǎo)通，形成能量回饋回路，此時(shí)S2漏極產(chǎn)生較高的沖擊電流，見圖4。

圖4:S2漏極產(chǎn)生較高的沖擊電流圖

實(shí)驗(yàn)與分析

圖5為簡化后的主電路。輸入24V 直流電壓，經(jīng)過大電容濾波后，接到推挽變壓器原邊的中間抽頭。變壓器原邊另外兩個(gè)抽頭分別接兩個(gè)全控型開關(guān)器件IGBT,并在此之間加入RC吸收電路，構(gòu)成推挽逆變電路。推挽變壓器輸出端經(jīng)全橋整流，大電容濾波得到220V直流電壓。并通過分壓支路得到反饋電壓信號(hào)UOUT。

圖5:推挽DC-DC變換器主電路圖

以CA3524芯片為核心，構(gòu)成控制電路。通過調(diào)節(jié)6、7管腳間的電阻和電容值來調(diào)節(jié)全控型開關(guān)器件的開關(guān)頻率。12、13 管腳輸出PWM脈沖信號(hào)，并通過驅(qū)動(dòng)電路，分別交替控制兩個(gè)全控型開關(guān)器件。電壓反饋信號(hào)輸入芯片的1管腳，通過調(diào)節(jié)電位器P2給2管腳輸入電壓反饋信號(hào)的參考電壓，并與9管腳COM端連同CA3524內(nèi)部運(yùn)放一起構(gòu)成PI調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)PWM脈沖占空比，以達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓220V的目的。2、結(jié)果與分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表面，輸出電壓穩(wěn)定在220V,紋波電壓較小。最大輸出功率能達(dá)到近600W,系統(tǒng)效率基本穩(wěn)定在80%，達(dá)到預(yù)期效果。

其中，由于IGBT效率損耗較大導(dǎo)致系統(tǒng)效率偏低，考慮如果采用損耗較小的MOSFET，系統(tǒng)效率會(huì)至少上升10%~15%。