車載純正弦逆變器分析與設(shè)計(jì)方案

1、車載純正弦逆變器分析與設(shè)計(jì)方案車載純正弦逆變器分析與設(shè)計(jì)方案車載純正弦逆變器分析與設(shè)計(jì)方案車載純正弦逆變器分析與設(shè)計(jì)方案主要內(nèi)容主要內(nèi)容n車載逆變器分類車載逆變器分類n純正弦逆變器與方波逆變器綜合性能比較純正弦逆變器與方波逆變器綜合性能比較n設(shè)計(jì)規(guī)范與功能要求設(shè)計(jì)規(guī)范與功能要求n純正弦逆變器的工作原理分析純正弦逆變器的工作原理分析n關(guān)鍵技術(shù)分析關(guān)鍵技術(shù)分析nnfa純正弦波逆變器實(shí)現(xiàn)方案純正弦波逆變器實(shí)現(xiàn)方案nnfa純正弦波逆變器輸出波形純正弦波逆變器輸出波形車載逆變器分類車載逆變器分類n車載逆變器按照輸出波形分為修正正弦波（方波）和純正弦逆變器兩種，車載逆變器按照輸出波形分為修正正弦波（方波）

2、和純正弦逆變器兩種，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)以修正正弦逆變器居多；純正弦車載逆變器多為一些高端汽車國(guó)內(nèi)市場(chǎng)以修正正弦逆變器居多；純正弦車載逆變器多為一些高端汽車用戶使用。用戶使用。n車載逆變器按照隔離升壓部分的拓?fù)浞譃楣ゎl機(jī)和高頻機(jī)兩種，其中工車載逆變器按照隔離升壓部分的拓?fù)浞譃楣ゎl機(jī)和高頻機(jī)兩種，其中工頻機(jī)隔離升壓采用工頻變壓器，具有笨重、功率密度低的缺點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)頻機(jī)隔離升壓采用工頻變壓器，具有笨重、功率密度低的缺點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用不多。用不多。純正弦逆變器與方波逆變器綜合性能比較純正弦逆變器與方波逆變器綜合性能比較純正弦波逆變器純正弦波逆變器修正正弦波逆變器修正正弦波逆變器帶載能力帶載能力強(qiáng)強(qiáng),負(fù)載適應(yīng)性好負(fù)載

3、適應(yīng)性好稍弱稍弱滿載轉(zhuǎn)換效率滿載轉(zhuǎn)換效率90%-92%90%-94%scr整流調(diào)整流調(diào)壓性負(fù)載壓性負(fù)載可以完全適應(yīng)可以完全適應(yīng)可以工作，但不能實(shí)現(xiàn)調(diào)壓可以工作，但不能實(shí)現(xiàn)調(diào)壓技術(shù)難度技術(shù)難度稍高稍高一般一般成本成本高高低廉低廉emc要求要求較容易實(shí)現(xiàn)較容易實(shí)現(xiàn)可以滿足可以滿足空間要求空間要求稍大稍大一般一般 修正正弦波（方波） 純正弦波 設(shè)計(jì)規(guī)范與功能要求設(shè)計(jì)規(guī)范與功能要求n逆變器整機(jī)設(shè)計(jì)要求逆變器整機(jī)設(shè)計(jì)要求n逆變器測(cè)試要求逆變器測(cè)試要求逆變器整機(jī)設(shè)計(jì)要求逆變器整機(jī)設(shè)計(jì)要求n輸入電壓范圍：輸入電壓范圍：dc12v-14.5vn輸出功率：輸出功率：200wn輸出電壓：輸出電壓：220v3%n輸

4、出頻率：輸出頻率：500.2hzn輸出波形：純正弦波輸出波形：純正弦波n波形失真度波形失真度:thd50hz/220v正弦正弦ac輸出的轉(zhuǎn)換輸出的轉(zhuǎn)換關(guān)鍵技術(shù)分析關(guān)鍵技術(shù)分析nspwm實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)n提高整機(jī)效率提高整機(jī)效率n可靠的高頻高壓全橋逆變電路設(shè)計(jì)可靠的高頻高壓全橋逆變電路設(shè)計(jì)n安裝空間的充分利用安裝空間的充分利用spwm實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)nspwm有硬件和軟件兩種方式實(shí)現(xiàn)有硬件和軟件兩種方式實(shí)現(xiàn) 硬件硬件spwm的發(fā)生原理是用失真度極小的正弦波做參考電壓，與正三的發(fā)生原理是用失真度極小的正弦波做參考電壓，與正三角波角波(雙邊調(diào)制雙邊調(diào)制)或鋸齒波或鋸齒波(單邊調(diào)制單邊調(diào)制)通過高速比較器比較，得到一

5、串通過高速比較器比較，得到一串占空比按照正弦規(guī)律變化的矩形波（即占空比按照正弦規(guī)律變化的矩形波（即spwm波形），調(diào)制方式又分波形），調(diào)制方式又分為單極性調(diào)制和雙極性調(diào)制兩種，如下圖所示為單邊雙極性為單極性調(diào)制和雙極性調(diào)制兩種，如下圖所示為單邊雙極性spwm調(diào)調(diào)制的硬件實(shí)現(xiàn)方式。制的硬件實(shí)現(xiàn)方式。spwm實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)硬件硬件spwm調(diào)制電路可以全部由硬件電路組成（主要包括時(shí)鐘電路、調(diào)制電路可以全部由硬件電路組成（主要包括時(shí)鐘電路、參考正弦波發(fā)生電路、三角波發(fā)生電路和高速比較電路），也可以某參考正弦波發(fā)生電路、三角波發(fā)生電路和高速比較電路），也可以某一功能部分由一功能部分由mcu產(chǎn)生，如參考正弦波發(fā)

6、生電路可以由產(chǎn)生，如參考正弦波發(fā)生電路可以由mcu的的d/a接口接口+rc低通濾波器產(chǎn)生。但總的來說硬件低通濾波器產(chǎn)生。但總的來說硬件spwm調(diào)制電路結(jié)構(gòu)復(fù)調(diào)制電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易增加故障點(diǎn)；另外考慮到溫漂等物理現(xiàn)象，對(duì)電路的器件選雜，容易增加故障點(diǎn)；另外考慮到溫漂等物理現(xiàn)象，對(duì)電路的器件選擇也提出了要求，如果用擇也提出了要求，如果用rc做時(shí)鐘電路的話，則輸出頻率會(huì)出現(xiàn)不做時(shí)鐘電路的話，則輸出頻率會(huì)出現(xiàn)不精準(zhǔn)溫漂大的現(xiàn)象，有必要另外采用晶振和數(shù)字分頻電路做時(shí)鐘，結(jié)精準(zhǔn)溫漂大的現(xiàn)象，有必要另外采用晶振和數(shù)字分頻電路做時(shí)鐘，結(jié)果進(jìn)一步增加了電路的復(fù)雜性。果進(jìn)一步增加了電路的復(fù)雜性。spwm實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)數(shù)

7、字?jǐn)?shù)字spwm則直接由則直接由mcu的的pwm口輸出占空比按照正弦規(guī)律變化的口輸出占空比按照正弦規(guī)律變化的矩形波，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路做電路放大后直接驅(qū)動(dòng)全橋電路，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)矩形波，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路做電路放大后直接驅(qū)動(dòng)全橋電路，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，另外由于單的優(yōu)點(diǎn)，另外由于mcu時(shí)鐘采用晶振電路，具有很高的溫度穩(wěn)定性時(shí)鐘采用晶振電路，具有很高的溫度穩(wěn)定性，輸出頻率比較精準(zhǔn)。目前的低端，輸出頻率比較精準(zhǔn)。目前的低端mcu產(chǎn)品的產(chǎn)品的pwm模塊是按照邊沿模塊是按照邊沿對(duì)齊的方式發(fā)生的，只能實(shí)現(xiàn)單邊對(duì)齊的方式發(fā)生的，只能實(shí)現(xiàn)單邊spwm發(fā)生，一些高端發(fā)生，一些高端mcu的的pwm模塊具有邊沿對(duì)齊和中心對(duì)齊兩種選

8、擇，可以方便的實(shí)現(xiàn)單邊模塊具有邊沿對(duì)齊和中心對(duì)齊兩種選擇，可以方便的實(shí)現(xiàn)單邊調(diào)制和雙邊調(diào)制，二者對(duì)整機(jī)的影響僅體現(xiàn)在輸出的諧波成分組成上調(diào)制和雙邊調(diào)制，二者對(duì)整機(jī)的影響僅體現(xiàn)在輸出的諧波成分組成上，只要采取合理的濾波措施，兩種方式區(qū)別不大。，只要采取合理的濾波措施，兩種方式區(qū)別不大。提高整機(jī)效率提高整機(jī)效率n車載逆變器的整機(jī)損耗主要體現(xiàn)在前級(jí)電路，車載逆變器的整機(jī)損耗主要體現(xiàn)在前級(jí)電路，nfa首次將首次將zvs技術(shù)引技術(shù)引入了車載逆變器，使前級(jí)電路的效率提高到入了車載逆變器，使前級(jí)電路的效率提高到95%以上，從而保證了以上，從而保證了大于大于90%的整機(jī)效率的整機(jī)效率可靠的高頻高壓全橋逆變電路

9、設(shè)計(jì)可靠的高頻高壓全橋逆變電路設(shè)計(jì)n與其它車載電器與其它車載電器(如鎮(zhèn)流器如鎮(zhèn)流器)不同不同,車載逆變器面對(duì)的負(fù)載千變?nèi)f化車載逆變器面對(duì)的負(fù)載千變?nèi)f化,高高頻高壓的全橋逆變電路直接連接負(fù)載頻高壓的全橋逆變電路直接連接負(fù)載(嚴(yán)格地說嚴(yán)格地說,二者之間有二者之間有l(wèi)c通濾波通濾波器相隔器相隔),因此對(duì)全橋電路包括其驅(qū)動(dòng)電路的可靠性設(shè)計(jì)提出了較高的因此對(duì)全橋電路包括其驅(qū)動(dòng)電路的可靠性設(shè)計(jì)提出了較高的要求。要求。nfa正弦波逆變器的后級(jí)電路設(shè)計(jì)考慮了高頻工作下全橋及其正弦波逆變器的后級(jí)電路設(shè)計(jì)考慮了高頻工作下全橋及其驅(qū)動(dòng)電路所有可能發(fā)生的由負(fù)載和寄生參數(shù)引起的瞬態(tài)現(xiàn)象，具有極驅(qū)動(dòng)電路所有可能發(fā)生的由負(fù)載和寄生參數(shù)引起的瞬態(tài)現(xiàn)象，具有極高的可靠性。高的可靠性。安裝空間的充分利用安裝空間的充分利用nnfa作為車載逆變器專業(yè)制造廠商，在十余年開發(fā)經(jīng)歷中，積累了豐作為車載逆變器專業(yè)制造廠商，在十余年開發(fā)經(jīng)歷中，積累了