直流大功率电源是现在工业、照明等领域中不可或缺的重要组成部分，也是许多工程师的要点规划方向之一。此前咱们从前共享过几种稳压直流大功率电源的规划计划，也得到了各位工程师们的欢迎和支撑。在今明两天的文章中，咱们将会为咱们共享一种IGBT直流稳压大功率电源规划计划。在本计划中，单片机操控的逆变电源的整体框图如图1所示，整套设备首要由电源主电路、PWM操控电路、驱动电路和单片机操控电路四部分组成。
图1单片机操控的逆变电源的整体框图
电源的主电路及驱动电路
在本计划中，咱们所触及的这一大功率开关电源的主电路，首要用来完成输入功率到输出功率的能量转化。这一电源体系从遵从一般逆变的AC—DC—AC方法。在这一电源体系中，三相工频沟通网路电压经过整流模块整流和滤波，得到大约540V的直流电压。该直流电压施加到由功率开关管IGBT和中频变压器组成的逆变器上。由四个功率开关管组成桥的四臂，中频变压器连接在它们中问，相对桥臂上的两对功率开关管由栅极驱动电路以脉冲方法鼓励而替换地通断，将直流电压变换成20kHz的中频交变电压，中频变压器一起将大约540V的电压降为24V左右的电压，然后经整流、滤波后，输出直流电压。
在这一大功率电源的全桥电路中，咱们假定变压器的电压为U，输出功率为P1，假如假定逆变器的功率为85%，占空比为0.8，则IGBT管的作业电流能够核算为：Ie=1.46P0|Us.
在本计划中，咱们所规划的这一大功率电源中，输出电压是直流低电压，具有必定的输出功率。输出电路J二对中频变压器次级的中频方波电压进行整流滤波。为了取得高质量的直流输出电压，需求一些特别的元器材，如肖特基势垒整流二极管以及存储能的电感，以发生低噪音的输出电压。
输出整流和滤波电路
在本计划中，咱们所规划的这一大功率电源计划中，全桥式逆变电器的输出电路如图2所示，因为二极管D7、D8都给输出端供给半周期的电流，所以它们分担着持平的负荷电流，它们不需求续流二极管，因为当一个二极管截止时，另一个二极管就导通起到了续流的效果。可是，对二极管的反向截止电压参数的要求就高了，它的最小值可核算为：2.4VoVimax/Vimin。
在这一全桥式逆变器的输出电路体系中，其整流二极管有必要具有正向下降、快速康复的特色，还应有具有满足的输出功率。在实践使用中，肖特基势垒整流二极管即便在大的止向电流效果下，其正向压降也很低，仅有0.4V左右。因为它具有这一长处，使得肖特基势垒整流二极管特别适用于5V左右的低电压输出电路中。肖特基势垒整流二极管的反向康复时问是能够忽略不计的，因为此器材是大都载流子半导体器材，在器材的开关过程中，没有消除少数载流存储电荷的问题。
在本计划中，咱们所规划的根本操控电路，即PWP操控电路的使命，是依据单片机输出的电流给定值与实践电流反应值的差值，经过调理输出脉冲的占空比来完成安稳的输出。
图2 全桥式逆变器输出电路
单片机操控电路
在本计划中，咱们所规划的这一大功率开关电源假如需求完成直流稳压的运转效果，则其单片机体系操控电路需求用来输出其所需的电压、电流，以完成一开始所要求的电源的电流和电压的安稳性，其作业首要依托程序运转来输出恰当的操控信号。在电源的硬件体系中，单片机首要经过采样电路中的电压、电流值，与给定值比较后可主动调理，一起还可显现电路中的电压、电流值，具有监控功用单片机操控电路由MPS430最小体系、D/A转化电路、数码显现及键盘输入电路、I/O接口电路组成。其核心部件为MPS430单片机。
驱动电路及IGBT的维护
在本计划中咱们所规划的驱动电路体系，其首要功用是用来将脉宽调制电路输出的操控脉冲转化成契合开关功率器材要求的电平缓阻抗方法，并对驱动信号进行功率放大，并确保必定的脉冲前沿、后沿陡度，使其有满足的能力使IGBT饱满导通。一起完成主电路和操控电路之问的电气阻隔效果和毛病信号的收集作片j，其对功率开关元件的开关时间、损耗等有着直接的影响。别的，还需求在开关器材的作业点超出安全作业区时供给维护信号。依据这一大功率开关电源的规划要求，咱们所选取的IGBT管的类型首要是HL402(400A/600V及300A/1200V)。
