功率穩壓逆變電源的設計與製作

admin @ 2014-03-16 , reply:0

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概述

標稱功率300W的逆變電源，用於家庭電風扇、電視機，以及日常照明等是不成問題的。筆者曾用過300W逆變器，利用12V/60AH蓄電池向上述家用電器供電，一次充滿電后，可使用近5小時。不過，即使蓄電池電……

標稱功率300W的逆變電源，用於家庭電風扇、電視機，以及日常照明等是不成問題的。筆者曾用過300W逆變器，利用12V/60AH蓄電池向上述家用電器供電，一次充滿電后，可使用近5小時。不過，即使蓄電池電壓充足，啟動180立升的電冰箱仍有困難，因啟動瞬間輸出電壓下降為不足180V而失敗。電冰箱壓縮機標稱功率多為100W左右，實際啟動瞬間電流可達2A以上，若欲使啟動瞬間降壓不十分明顯，必須將輸出功率提高至600VA。如在增大輸出功率的同時，採用PWM穩壓系統，可使啟動瞬間降壓幅度明顯減小。無論電風扇還是電冰箱，應用逆變電源供電時，均應在逆變器輸出端增設圖1中的LC濾波器，以改善波形，避免脈衝上升沿尖峰擊穿電機繞組。

一、MOSFET管的應用
近年來，金屬氧化物絕緣柵場效應管的製造工藝飛速發展，使之漏源極耐壓(VDS)達kV以上，漏源極電流(IDS)達50A已不足為奇，因而被廣泛用於高頻功率放大和開關電路中。
除此而外，還有雙極性三極體與MOS FET管的混合產品，即所謂IGBT絕緣柵雙極晶體管。顧名思義，它屬MOS FET管作為前級、雙極性三極體作為輸出的組合器件。因此，IGBT既有絕緣柵場效應管的電壓驅動特性，又有雙極性三極體飽合壓降小和耐壓高的輸出特性，其關斷時間達到0.4μs以下，VCEO達到1.8kV，ICM達到100A的水平，目前常用於電機變頻調速、大功率逆變器和開關電源等電路中。
一般中功率開關電源逆變器常用MOS FET管的並聯推挽電路。MOS FET管漏-源極間導通電阻，具有電阻的均流特性，並聯應用時不必外加均流電阻，漏源極直接並聯應用即可。而柵源極並聯應用，則每隻MOS FET管必須採用單獨的柵極隔離電阻，避免各開關管柵極電容並聯形成總電容增大，導致充電電流增大，使驅動電壓的建立過程被延緩，開關管導通損耗增大。
二、MOSFET的驅動
近年來，隨著MOS FET生產工藝的改進，各種開關電源、變換器都廣泛採用MOS FET管作為高頻高壓開關電路，但是，專用於驅動MOS FET管的集成電路國內極少見。驅動MOS FET管的要求是，低輸出阻貳，內設灌電流驅動電路。所以，普通用於雙極型開關管的驅動IC不能直接用於驅動場效應管。

目前就世界範圍來說，可直接驅動MOS FET管的IC品種仍不多，單端驅動器常用的是UC3842系列，而用於推挽電路雙端驅動器有SG3525A(驅動N溝道場效應管)、SG3527A(驅動P溝道場效應管)和SG3526N(驅動N溝道場效應管)。然而在開關電源快速發展的近40年中，畢竟有了一大批優秀的、功能完善的雙端輸出驅動IC。同時隨著MOS FET管應用普及，又開發了不少新電路，可將其用於驅動MOS FET管，解決MOS FET的驅動無非包括兩個內容：一是降低驅動IC的輸出阻貳；二是增設MOS FET管的灌電流通路。為此，不妨回顧SG3525A、SG3527A、SG3526N以及單端驅動器UC3842系列的驅動級。

三、TL494應用

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