电源是电子设备的动力部分，是一种通用性很强的电子产品。它在各个职业及日常日子中得到了广泛的运用，其质量的好坏极大地影响着电子设备的可靠性，其转化功率的凹凸和带负载才能的强弱直接关系着它的运用规模。方波逆变是一种低本钱，极为简略的改换方法，它适用于各种整流负载，可是关于变压器的负载的习惯不是很好，有较大的噪声。
本文根据逆变电源的基本原理，运用对现有材料的剖析推导，提出了一种方波逆变器的制作方法并加以调试。
1 体系基本原理
本逆变电源输入端为蓄电池（＋12V，容量90A·h），输出端为工频方波电压（50Hz，310V）。其结构框图如图1所示。
图1 方波逆变器的结构框图
现在，构成DC/AC逆变的新技术许多，可是考虑到详细的运用条件和本钱以及可靠性，本电源依然选用典型的二级改换，即DC/DC改换和DC/AC逆变。首先由DC/DC改换将DC 12V电压逆变为高频方波，经高频升压变压器升压，再整流滤波得到一个安稳的约320V直流电压；然后再由DC/AC改换以方波逆变的方法，将安稳的直流电压逆变成有用值稍大于220V的方波电压；再经LC工频滤波得到有用值为220V的50Hz沟通电压，以驱动负载。
2 DC/DC改换
因为变压器原边电压比较低，为了进步变压器的运用率，降低本钱，DC/DC改换如图2所示，选用推挽式电路，原边中心抽头接蓄电池，两头用开关管操控，替换作业，能够进步转化功率。而推挽式电路用的开关器材少，双端作业的变压器的体积比较小，可进步占空比，增大输出功率。
图2 DC/DC改换结构图
双端作业的方波逆变变压器的铁心面积乘积公式为
AeAc=Po（1＋η）/（ηDKjfKeKcBm）（1）
式中：Ae（m2）为铁心横截面积；
Ac（m2）为铁心的窗口面积；
Po为变压器的输出功率；
η为转化功率；
δ为占空比；
K是波形系数；
j（A/m2）为导线的均匀电流密度；
f为逆变频率；
Ke为铁心截面的有用系数；
Kc为铁心的窗口运用系数；
Bm为最大磁通量。
变压器原边的开关管S1和S2各选用IRF32055只并联，之所以并联，首要是因为在逆变电源接入负载时，变压器原边的电流相对较大，并联能够分流，可有用地削减开关管的功耗，不至于形成损坏。
PWM操控电路芯片SG3524，是一种电压型开关电源集成操控器，具有输出限流，开关频率可调，差错扩大，脉宽调制比较器和关断电路，其发生PWM方波所需的外围线路很简略。当脚11与脚14并联运用时，输出脉冲的占空比为0～95％，脉冲频率等于振荡器频率的1/2。当脚10（关断端）加高电平常，可完成对输出脉冲的封闭，与外电路恰当衔接，则能够完成欠压、过流维护功用。运用SG3524内部自带的运算扩大器调理其输出的驱动波形的占空比D，使D》50％，然后通过CD4011反向后，得到对管的驱动波形的D《50％，这样能够确保两组开关管驱动时，有一起的死区时刻。
3 DC/AC改换
如图3所示，DC/AC改换选用单相输出，全桥逆变方式，为减小逆变电源的体积，降低本钱，输出运用工频LC滤波。由4个IRF740构成桥式逆变电路，IRF740最高耐压400V，电流10A，功耗125W，运用半桥驱动器IR2110供给驱动信号，其输入波形由SG3524供给，同理可调理该SG3524的输出驱动波形的D《50％，确保逆变的驱动方波有一起的死区时刻。
图3 DC/AC逆变电路结构
IR2110是IR公司出产的大功率MOSFET和IGBT专用驱动%&&&&&%，能够完成对MOSFET和IGBT的最优驱动，一起还具有快速完好的维护功用，因而它能够进步操控体系的可靠性，削减电路的杂乱程度。
IR2110的内部结构和作业原理框图如图4所示。图中HIN和LIN为逆变桥中同一桥臂上下两个功率MOS的驱动脉冲信号输入端。SD为维护信号输入端，当该脚接高电平常，IR2110的输出信号全被封闭，其对应的输出端恒为低电平；而当该脚接低电平常，IR2110的输出信号跟从HIN和LIN而改变，在实践电路里，该端接用户的维护电路的输出。HO和LO是两路驱动信号输出端，驱动同一桥臂的MOSFET。
图4 IR2110的内部结构和作业原理框图
IR2110的自举电容挑选欠好，简略形成芯片损坏或不能正常作业。VB和VS之间的电容为自举电容。自举电容电压到达8.3V以上，才能够正常作业，要么选用小容量电容，以进步充电电压，要么直接在VB和VS之间供给10～20V的阻隔电源，本电路选用了1μF的自举电容。
为了削减输出谐波，逆变器DC/AC部分一般都选用双极性调制，即逆变桥的对管是高频互补注册和关断的。 4 维护电路设计及调试进程中的一些问题
维护电路分为欠压维护和过流维护。
欠压维护电路如图5所示，它监测蓄电池的电压情况，假如蓄电池电压低于预设的10.8V，维护电路开端作业，使操控器SG3524的脚10关断端输出高电平，中止驱动信号输出。
图5 欠压维护电路图
图5中运算扩大器的正向输入端的电压由R1和R3分压得到，而反向输入端的电压由稳压管箝位在＋7.5V，当蓄电池的电压下降超越预订值后，运算扩大器开端作业，输出跳转为负，LED灯亮，一起三级管V截止，向SG3524的SD端输出高电平，封闭IR2110的输出驱动信号。
过流维护电路如图6所示，它监测输出电流情况，预设为1.5A。方波逆变器的输出电流通过采样进入运算扩大器的反向输入端，当输出电流大于1.5A后，运算扩大器的输出端跳转为负，通过CD4011组成的R-S触发器后，使三级管V1基级的信号为低电平，三级管截止，向IR2011的SD1端输出高电平，到达维护的意图。
图6 过流维护电路图
调试进程遇到的一个较为重要的问题是关于IR2110的自举电容的挑选。IR2110的上管驱动是选用外部自举电容上电，这就使得驱动电源的路数大大削减，但一起也对VB和VC之间的自举电容的挑选也有必定的要求。通过试验后，终究选用1μF的电解%&&&&&%，能够有用地满意自举电压的要求。
5 试验成果及输出波形
DC/DC改换输出电压安稳在320V，操控开关管的半桥驱动器IR2110开关频率为50Hz，试验的电路波形如图7～图14所示。
图7 IR2110下管的驱动波形
图8 IR2110上管驱动波形
图9 SG3524输出的驱动波形（DC/AC）
图10 SG3524的驱动波形（DC/DC）
图11 外接整流负载的输出电压波形
图12 外接300Ω电阻负载的输出电压波形
图13 外接500Ω电阻负载的输出电压波形
图14 外接600Ω电阻负载的输出电压波形
6 结语
在逆变电源的发展方向上，轻量、小型、高效是其所寻求的方针。本文所介绍的逆变电源电路首要选用集成化芯片，使得电路结构简略、功能安稳、本钱较低。因而，这种电路是一种操控简略、可靠性较高、功能较好的电路。整个逆变电源也因而具有较高的性价比和市场竞争力。
