我們知道在許多逆變的場合中,都是低壓DC直流電源要變成高壓AC電源,所以中間是需要升壓才能完成這一變化,我們此次討論的依然是采用高頻的方式來做逆變,采用高頻的方式相對于工頻方式來做有許多優(yōu)點:高轉換效率,極低的空載電流,重量輕,體積小等。也許有人會說工頻的皮實,耐沖擊,對于這一點我也非常認同,不過需要指出的是,高頻的做的好,一點也不會輸于工頻的,這一點,已經通過我們公司的產品和TDS2285的出貨情況得到了肯定。所以, 以下就讓大家看看TDS2285芯片在該系統(tǒng)中表現吧!
DC-DC升壓部分:
此次設計是采用DC24V輸入,為了要保證輸出AC220,在此環(huán)節(jié)中,DC-DC升壓部分至少需要將DC24V升壓到220VAC*1.414=DC311V,這樣在311V 的基礎上才能有穩(wěn)定的AC220V出來,為了能達到這一目地,我們采用非常熟悉的推挽電路TOP來做該DC-DC變換,電路圖如下:
該電路圖中,GR,GL是兩路推挽PWM信號,分別驅動由2個RU190N08并聯(lián)的大電流MOSFET。變壓器采用EE55,二極管為RHRP1520,實際可以用RHRP860就可以了,我是正好沒有860了,所以才用15120。設置輸出的空載高壓為380V,這樣,變壓器就可以用3+3:49T這樣來繞制了,具體繞法請搜索論壇里的老帖,有很多都非常詳細。
到此,有了DC380V了,還怕不能出來AC220嗎?呵呵
下面開始講DC-AC部分,在這部分,電路也是非常簡單,請看下面的電路:
從上圖可以看出,DC-AC部分由H橋電路構成,通過L1,L2和C22濾波后得到純正的正弦波,輸出波形見下圖:
LS2構成輸出過流檢測電路,由R22構成H橋短路保護電路,至此功率部分的電路(包括DC-DC,DC-AC)全部給出,大家看看,是不是非常簡單啊,下面就看看控制這些功率元件正常運作的小信號電路吧,
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最后,我將怎么樣調試TDS2285,以及其中遇到的一些小問題,做一些分析!
很多人拿到芯片之后就迫不及待的用萬用板做一個基本的電路,事實證明這樣是可行的,但是也能碰到各種各樣的問題。如下:
1. 芯片通電后,第5腳上的LED閃爍,芯片6、8腳上無輸出。這個問題是最容易出現,此時LED閃爍代表著芯片進入保護狀態(tài)了,也就是故障報警模式,第9腳上接的蜂鳴器和該狀態(tài)是同步的 ,LED的指示狀態(tài)代表著不同的故障或者保護模式。根據規(guī)格書里面的描敘如下:
LED:
指示逆變器工作狀態(tài),當一直輸出為5V時,LED常亮,逆變工作正常;當蓄電池
電壓輸入出現過壓或低壓狀態(tài)時,該指示燈每隔1秒閃動一次或者每隔1S閃爍3次。當輸出交流過流或者短路時,指示燈每隔0.5秒閃動一次。過壓保護出現時,LED每隔1S閃爍3次。欠壓保護出現時,LED每隔1S閃爍1次。
由于LED腳和BEL(蜂鳴器)腳的報警狀是同步的,所以規(guī)格書有下列描述:
BEL:
故障告警,該引腳上驅動一蜂鳴器,配合LED引腳上的狀態(tài),當蓄電池電壓輸入出
現過壓或低壓狀態(tài)時,該蜂鳴器隨LED指示燈每隔1秒報警一次或者每隔1S報警3次。當輸出交流過流或者短路時,該蜂鳴器隨LED指示燈每隔0.5秒報警一次。過壓保護出現時,蜂鳴器每隔1S報警3次。欠壓保護出現時,蜂鳴器每隔1S報警1次。
對于這個問題,只要保持好第13引腳(VBAT)上的電壓在0.9V-1.3V范圍內,就可以保證低壓和過壓保護不起作用,芯片就不會進入過、欠壓保護狀態(tài)內。
對于12V電池輸入只要分壓電阻上100K,下10K,過欠壓范圍就是10.5-14.5V,對于24V系統(tǒng),只要分壓電阻上100K,下4.7K,過欠壓范圍就是22.5-29.5V,非常滿足設計需要。
2.如果按照以上解決的辦法,LED還是閃爍,那么可能是進入了短路保護狀態(tài),比如0.5S閃爍一次,請詳細檢查第11腳(SD)上的電壓,如果電壓低于2.5V,就會進入該保護狀態(tài),
在調試的情況下,可以斷開外部電路,將該腳通過2.4K電阻直接接入5V上,需要注意的是:一旦TDS2285芯片運作過程中發(fā)生該保護,只有在給芯片斷電后重新上電,芯片才能有輸出SPWM,因為該保護是鎖定的,不會自動重啟!??!
3.電路完成后,空載運行一切正常,能輸出220V正弦波,但是一帶負載就發(fā)生保護,LED 0.5S閃爍一次。
發(fā)生該問題是由于短路保護設計的太靈敏,H橋上的MOSFET一般要留出4倍以上的電流容量,這樣可以將短路保護的電流檢測值放大一些,在此時需要仔細設置和多次調整,確保在大負載的沖擊下,整機能可靠運行,并且不至于發(fā)生燒毀MOSFET等功率器件的情況。
4.調試TDS2285的時候,H橋上先不要通380V的高壓,先用低壓電源通電,比如通12V, 檢查靜態(tài)電流,如果超過1MA,那么就是有電路問題,需要詳細檢查的地方就是光耦驅動電路,和MOSFET是否有壞掉的,如果只要壞掉一個零件,那么需要將光耦,MOSFET,以及MOSFET的G極電阻,不管好壞都要換掉,調試起來就不至于走彎路,因為很多情況下,你換掉了壞的零件,一通高壓,另外的又莫名其妙的壞掉。