SG3524的功能新版资料.doc

摘要:叙述了单相正弦波逆变器工作原理,介绍了SG3524功效及产生SPWM波方法,对逆变器控制及保护电路作了具体介绍,给出了输出电压波形试验结果。关键词:逆变器;正弦波脉宽调制;场效应管引言当铁路、冶金等行业部分大功率非线性用电设备运行时,将给电网注入大量谐波,造成电网电压波形畸变。依据我们试验观察,在发生严重畸变时,电压会出现正负半波不对称,频率也会发生改变。这么供电电压波形,即使是通常电力用户,也难以接收,更无法用其作为检修、测试电源。同时,在这种情况下,通常稳压电源也难以达成满意稳压效果。为此,我们设计了该逆变电源。其控制电路采取了2片集成脉宽调制电路芯片SG3524,一片用来产生PWM波,另一片和正弦函数发生芯片ICL8038做合适连接来产生SPWM波。集成芯片比分立元器件控制电路含有更简单、更可靠特点和易于调试优点。图1系统主电路和控制电路框图1系统结构及框图图1示出了系统主电路和控制电路框图。交流输入电压经过共模抑制步骤后,再经工频变压器降压,然后整流得到一个直流电压,此电压经过Boost电路进行升压,在直流环上得到一个符合要求直流电压350V(50Hz/220V交流输出时)。DC/AC变换采取全桥变换电路。为确保系统可靠运行,预防主电路对控制电路干扰,采取主、控电路完全隔离方法,即驱动信号用光耦隔离,反馈信号用变压器隔离,辅助电源用变压器隔离。过流保护电路采取电流互感器作为电流检测元件,其含有足够快响应速度,能够在MOS管许可过流时间内将其关断。2控制及保护电路为了降低成本,使用两块集成PWM脉冲产生芯片SG3524和一块函数芯片ICL8038,使得控制电路简练,易于调试。。SG3524工作过程是这么:直流电源Vs从脚15接入后分两路,一路加到或非门;另一路送到基准电压稳压器输入端,产生稳定+5V基准电压。+5V再送到内部(或外部)电路其它元器件作为电源。振荡器脚7须外接电容CT,脚6须外接电阻RT。振荡器频率f由外接电阻RT和电容CT决定,f=。本设计将Boost电路开关频率定为10kHz,取CT=,RT=5kΩ;逆变桥开关频率定为5kHz,取CT=,RT=10kΩ。振荡器输出分为两路,一路以时钟脉冲形式送至双稳态触发器及两个或非门;另一路以锯齿波形式送至比较器同相端,比较器反向端接误差放大器输出。误差放大器实际上是个差分放大器,脚1为其反向输入端;脚2为其同相输入端。通常,一个输入端连到脚16基准电压分压电阻上(),另一个输入端接控制反馈信号电压。本系统电路图中,在DC/DC变换部分,SG35241芯片脚1接控制反馈信号电压,脚2接在基准电压分压电阻上。误差放大器输出和锯齿波电压在比较器中进行比较,从而在比较器输出端出现一个随误差放大器输出电压高低而改变宽度方波脉冲,再将此方波脉冲送到或非门一个输入端。或非门另两个输入端分别为双稳态触发器和振荡器锯齿波。双稳态触发器两个输出端互补,交替输出高低电平,其作用是将PWM脉冲交替送至两个三极管V1及V2基极,锯齿波作用是加入了死区时间,确保V1及V2两个三极管不可能同时导通。最终,晶体管V1及V2分别输出脉冲宽度调制波,二者相位相差180°。当V1及V2并联应用时,其输出脉冲占空比为0%~90%;当V1及V2分开使用时,输出脉冲占空比为0%~45%,脉冲频率为振荡器频率1/2,在本系统电路图(图1)中,两块SG3524全部为并联使用。当脚10加高电平时,可实现对输出脉冲封锁,进行过流保护。,要得到SPWM波,必需得有一个幅值在1~,按正弦规律改变馒头波,将它加到SG35242内部,并和锯齿波比较,就可得到正弦脉宽调制波。我们设计控制电路框图,和实际电路各点波形,图3所表示。正弦波电压ua由函数发生器ICL8038产生。ICL8038引脚和具体接法图4所表示。正弦波频率由R1,R2和C来决定,f=,为了调试方便,我们将R1及R2全部用可调电阻,R2和R是用来调整正弦波失真度用。在试验中我们测适当f=50Hz时,R1+R2=,其中C=。正弦波信号产生后,一路经过精密全波整流,得到馒头波uc,另一路经过比较器得到和正弦波同频率,同相位方波ub。uc和1V基准经过加法器后得到ud,ud输入到SG35242脚1,脚2和脚9相连,这么ud和锯齿波将在SG35242内部比较器进行比较产生SPWM波ue。分相电路用一块二输入和门74LS08和一块单输入非门74LS05所组成。ub和ue加到分相电路后就能够得到驱动信号uf和ug,再将uf和ug加到MOS管