4.5KW高频逆变器电路设计分享

4.5KW 高频逆变器电路设计 2012.06.16

5KW 高频逆变器电路设黄亭Javike

1. 输入电压：

2. 输出电压：

3. 输出频率：

4. 输出最大持续功率：

5. 转换效率：≥

6. 空载电流：

7. 输入欠压保护：

8. 输入过压保护：2

9.0 ±0.5V

9. 风扇启动温度：60 ±5℃ （内部元件）

10. 风扇启动后关闭温度：50 ±5℃ （内部元件）

11. 过温保护：95 ±5℃ （内部元件）逆变逆变器规格电压：DC20-30V 电压：AC220V ±3% 频率：50Hz 最大持续功率：4500W 效率：≥90%电流：<0.5A 欠压保护：21.0 ±0.5V 过压保护：启动温度：启动后关闭温度：

电源网第二届逆变/新能源技术专题会

逆变器整机电路方框图

逆变

前级辅助供电电路规格

1. 输入电压：

2. 输出电压：

3. 输出电流：

4. 输入过压保护：

5. 输出过压保护：

6. 转换效率：≥

7. 开关频率：

电压：DC 20 - 30V 电压：DC 13.5 ±3%电流：3A 过压保护：DC 31.6 - 35.6V 过压保护：DC 17.4 - 19.7V 效率：≥85%频率：100KHz

前级辅助供电电路图

前级辅助供电采用电流型PWM 控制器UC3843作反激控制，开关频率为100KHz 。变压器采用

启动后通过UC3843的8脚输出的5V 基准电压关断

启动电路，利用辅助绕组维持供电，降低待机功耗。输入过压、输出过压以及关机控制通过拉低

UC3843的1脚电位实现保护。考虑到输出功率较大，采用大风量散热风扇，设计输出额定电流达3A 。电源网第二届逆变/新能源技术专题会控制843100K 压器采用EE2519铁氧体磁芯。IC 基准电压关动电路，利用辅助绕组维持供电，降机功耗。输入过压、输出过压以及关制通过拉低脚电位实现保虑到输出功率较大，采用大风量散热，设计输出额定电流达

前级PWM 控制

前级PWM 控制采用电压型PWM 控制器SG3525作推挽准开环控制，供电电压为13.5V ，开关频率为50KHz ，最大占空比为49%，PWM 死区时间约0.5us ，输出闭环电压

为360V ±3%。

控制，最大占空比，输出闭环

电池电压检测和温度检测控制电路

电池电压检测和温度检测控制电路由1

片四比较器个比较器单元分别作电池过压、电池欠压、以及前级功率管过温检测，并通过抬高

SD 端的电位实现保护，同时通过蜂鸣器告警。另1个比较器单元用来检测前级功率管的温度控制散热风扇启动，启动温度为度，温度下降到比较器LM339完成，其中3个比较器别作电池过压、电池欠压、以及前过温检测，并通过抬高SG3525的位实现保护，同时通过蜂鸣器告警比较器单元用来检测前级功率管的温散热风扇启动，启动温度为60度，降到50度风扇停止。

前级功率MOSFET 驱动和升压变换

颗初级单独驱动输入并联输出次级串联连接的的变压器实现DC24V-

前级电压升压变换。12颗RU190N08Q MOSFET

作功率开关，每颗变压器分别对漏-源极并联，再分别采用对可分别调节开启和关

断时间的图腾柱式驱动来驱动功率。每个图腾驱动电路分别采用1颗积层电容和1

颗电解电容作退藕，提高峰值

驱动能力。采用3颗初级单入并联输出次级串联ETD49DC320V 前级电压升压共使用了RU19TO-247封装的大功率作功率开关，每颗变采用2源极并联1对可分别调节开断时间的图腾柱式驱MOSFET 。每个

输出滤波和准闭环控制

前级输出整流共用了8颗RHRP1560，每2

颗并联形成桥式整流，并就近连接

1颗105/400V 的聚丙烯薄膜电容提供高频退藕回路，前级输出采用

4颗390uF/420V 的大电解电容和1颗474/400V 的聚丙烯薄膜电容并联

进行滤波。

准闭环控制采用的是第2个主变压器的辅

助绕组供电，利用典型的

TL431和PC817形成电压反馈环路，输出电压闭环工作点由分压

检测电阻决定。联形成桥式整流，并就近连接00V 的聚丙烯薄膜电容提供高频退前级输出采用的大电的聚丙烯薄膜电容并滤波。个主变压器组供电，利用典型的反馈环路，输出电压闭环工作点由分

浪涌抑制电路控制

浪涌抑制电路是采用在整流后与输出大的水泥电阻开始启1压上。浪涌抑制电路是采用在整流后与输出电容之间串入电解电容之间串入1颗300Ω/10W 的水泥，当限流电阻上的压降减小后控制继限流，当限流电阻上的压降减小后控制继电合短接限流电阻，减小工作时的损耗器吸合短接限流电阻，减小工作时的损耗；继电器的常通端随着继电器的吸合而同时继电器的常通端随着继电器的吸合而断并通过光耦控制后级开，并通过光耦控制后级SPWM 控制IC 整个控制电路的供电由第动。整个控制电路的供电由第颗变压器颗变压器的辅组完成，且相对电位叠加在前级输出助绕组完成，且相对电位叠加在前级输出电

SPWM 控制电路的辅助供电

SPWM 控制电路的辅助供电是由第3个变压器的辅助绕组完成的，考虑到后级驱动的需求，采用了

4个2A/60V 的肖特基整流，利用简单可靠的稳压管和三极管形成三端稳压，为后级驱动提供15V 左右的驱动电压，再采用78L05降压给SPWM 控制IC 提供稳定的5V

供电。个变压完成的，考虑到后级驱动的需求，采用的肖特基整流，利用简单可靠的稳压管和