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逆变器电源电路设计你懂了多少?

作者:万和城平台 时间:2022-01-23 23:42
本文摘要:本文总结了经过近百次变革后较为成熟的电路设计要点,包括微处理器、功率器件、半桥驱动、过流维护、控制方法、测试结果等。由该电路构成的变频调压电路,由于成本低,可以大大扩展其应用范围,稍加修改后可以作为DC无刷电机的驱动。变频器电路的设计也差不多。 一般采用递归-平坦-递归方式,由整流器、中间DC环节、DC电源和控制组成。然后,通过整流器将工频交流电源转换成DC电源,再将DC电源转换成频率和电压可控的交流电源供给电机。

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本文总结了经过近百次变革后较为成熟的电路设计要点,包括微处理器、功率器件、半桥驱动、过流维护、控制方法、测试结果等。由该电路构成的变频调压电路,由于成本低,可以大大扩展其应用范围,稍加修改后可以作为DC无刷电机的驱动。变频器电路的设计也差不多。

一般采用递归-平坦-递归方式,由整流器、中间DC环节、DC电源和控制组成。然后,通过整流器将工频交流电源转换成DC电源,再将DC电源转换成频率和电压可控的交流电源供给电机。智能功率模块(IPM)广泛应用于变频器,很多电子公司都有自己的参考设计。只要使用软硬件,设计风险不大,但会有成本,这就使得变频器可以用于工业缝纫机、台钻机等场合。

其中电压调节是必要的,但成本是脆弱的。在低功耗的场合下,使用六个共存的场效应管或IGBT是一个很好的自由选择,可以大大降低成本,但其可靠性变得非常引人注目,管爆是设计师最头疼的问题。如何集成不同公司最便宜的元器件,保证其可靠性,是电路设计的关键。

主电路设计1。半桥驱动方案自由选择。

半桥驱动电路有隔离和非隔离两种。非隔离方案的电路很简单,但主电路电压高更容易闯入控制电路,造成事故。

采用IR2105双极SPWN调制方式驱动370W以下的电机仍然可信。隔离方案降低了成本。隔离驱动包括变压器驱动和光耦驱动,变压器供电快。但变频器输入频率在0%-100%之间变化时,应采用调制方式,功率小的场合不合适。

光耦驱动的供电速度虽然慢,但是切换时间在0.5S左右,IGBT允许的供电速度一般在40kHz以下,在实际应用中不一定那么低。因此,使用1kW以下带光耦的电机来隔离上管,是一种性价比较差的方案。

2.用于驱动芯片的IR210x是IR公司众多驱动IC家族之一,可以工作在总线电压高达600V的电路中,价格仅为2元。驱动信号兼容TTL和MOS电平,使用一片IR210x即可完成两个功率元件的驱动任务。内部采用自举技术,使得功率元件的驱动电路只需要一个输出级DC电源,即可驱动功率MOSFET和IGBT,并具有一定的维护功能。

电路如图1右图所示。


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