基于BUCK調(diào)壓的小功率高壓電源

本文設(shè)計(jì)了一種可調(diào)的小功率高壓電源，其主電路拓?fù)浒˙uck模塊、逆變電路、高頻變壓器和倍壓電路。輸入的交流電源經(jīng)整流濾波電路變?yōu)橹绷?，通過(guò)BUCK預(yù)穩(wěn)壓電路將電壓穩(wěn)定，再經(jīng)過(guò)半橋逆變電路將直流電壓變?yōu)榻涣麟妷?，然后通過(guò)一個(gè)倍壓電路將電壓升高，最后整流濾波輸出穩(wěn)定高壓。

研究主要內(nèi)容包括BUCK電路的分析設(shè)計(jì)、半橋逆變電路分析設(shè)計(jì)、倍壓電路的設(shè)計(jì)，控制電路的設(shè)計(jì)，并利用PSPICE軟件進(jìn)行相應(yīng)各部分的仿真和參數(shù)優(yōu)化。

本研究實(shí)現(xiàn)的主要性能是：給定輸入電壓是交流220V,要求輸出電壓在范圍0~15KV內(nèi)大范圍可調(diào)，功率為15W,輸出紋波要小于1%.

0 引言

高壓電源一般是指輸出電壓在五千伏特以上的電源，一般高壓電源的輸出電壓可達(dá)幾萬(wàn)伏，甚至高達(dá)幾十萬(wàn)伏特或更高。高壓電源廣泛應(yīng)用于材料改性，金屬冶煉，環(huán)境保護(hù)，大功率激光和微波等應(yīng)用領(lǐng)域。傳統(tǒng)高壓電源采用工頻電源和LC諧振方式，雖然電路簡(jiǎn)單，但其體積和重量大，低頻工作狀態(tài)以及紋波、穩(wěn)定性均不能令人滿意，隨著電力電子的發(fā)展，高頻高壓電源成為發(fā)展的趨勢(shì)。

隨著新的電子元器件、新的電磁材料、新的電源變換技術(shù)、新的控制理論及新的專業(yè)軟件的不斷涌現(xiàn)，并不斷地被應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源，使得開(kāi)關(guān)電源的性能不斷提高，特點(diǎn)不斷更新，出現(xiàn)了如頻率高、效率高、功率密度高、可靠性高等新特性。

20世紀(jì)70年代世界電源史上發(fā)生了一場(chǎng)革命，即20Hz的開(kāi)關(guān)頻率結(jié)合脈寬調(diào)制技術(shù)（PWM）在電源領(lǐng)域的應(yīng)用。到目前為止，電源的頻率已經(jīng)達(dá)到數(shù)百Hz,應(yīng)用先進(jìn)的準(zhǔn)諧振技術(shù)甚至可以達(dá)到兆Hz水平。提高振蕩器輸出頻率可降低高壓變壓器、電抗器、平滑電容器、高壓電容器等電子器件基本性能要求和結(jié)構(gòu)體積，進(jìn)而縮小高壓電源體積。高頻化使高壓電源體積大幅度的減小，輕巧便攜，實(shí)用性和使用方便性明顯得到改善。

近幾年，隨著電子電力技術(shù)的發(fā)展，新一代功率器件，如MOSFET,IGBT等應(yīng)用，高頻逆變技術(shù)的逐步成熟，出現(xiàn)了高壓開(kāi)關(guān)直流電源，同線性電源相比較高頻開(kāi)關(guān)電源的突出特點(diǎn)是：效率高、體積小、重量輕、反應(yīng)快、儲(chǔ)能少、設(shè)計(jì)、制造周期短。由于它的優(yōu)越特性，現(xiàn)在已逐漸取代了傳統(tǒng)的高壓線性直流電源。

伴隨著高新技術(shù)的逐步應(yīng)用，新的技術(shù)問(wèn)題也隨之出現(xiàn)，主要表現(xiàn)在高頻化可以提高電源性能，減少變壓器的體積和紋波系數(shù)。但由于高頻高壓變壓器是高頻高壓并存，出現(xiàn)了新的技術(shù)難點(diǎn)：

①高頻高壓變壓器體積減小，頻率升高，分布容抗變小，絕緣問(wèn)題異常突出；

②大的電壓變化比使變壓器的非線性嚴(yán)重化，漏感和分布電容都增加，使其必須與逆變開(kāi)關(guān)隔離，否則尖峰脈沖會(huì)影響到逆變電路的正常工作，甚至?xí)舸┕β势骷?/P>

③高頻化導(dǎo)致變壓器的趨膚效應(yīng)增強(qiáng)，使變壓器效率降低。

鑒于上述情況，高頻高壓變壓器如何設(shè)計(jì)是目前研究的一個(gè)難點(diǎn)和熱點(diǎn)問(wèn)題。

研究主要內(nèi)容包括BUCK電路的分析設(shè)計(jì)、半橋逆變電路分析設(shè)計(jì)、倍壓電路的設(shè)計(jì)，以及系統(tǒng)仿真研究。該電路包括輸入整流濾波電路、BUCK預(yù)穩(wěn)壓電路、半橋逆變電路、倍壓電路和輸出整流濾波電路。輸入的交流電源經(jīng)整流濾波電路變?yōu)橹绷鳎ㄟ^(guò)BUCK預(yù)穩(wěn)壓電路將電壓穩(wěn)定，再經(jīng)過(guò)半橋逆變電路將直流電壓變?yōu)榻涣麟妷海缓笸ㄟ^(guò)一個(gè)倍壓電路將電壓升高，最后整流濾波輸出穩(wěn)定高壓。

1 主電路設(shè)計(jì)

1）主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（圖1）

這里主要介紹了一種基于BUCK調(diào)壓的小功率高壓電源。該電源能實(shí)現(xiàn)零電流軟開(kāi)關(guān)（ZCS），并能方便的調(diào)節(jié)輸出電壓，因?yàn)槔昧烁哳l變壓器的寄生參數(shù)，從而避免了尖峰電壓和電流。該電源的另一個(gè)特點(diǎn)是利用倍壓電路代替了傳統(tǒng)的二極管整流電路，減小了高頻變壓器的變比和寄生參數(shù)；尤其是主電路的控制采用了Buck電路和逆變電路的聯(lián)合策略，即采用Buck可十分方便、靈活地進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)；采用定頻定寬的逆變電路可利用高頻變壓器的寄生參數(shù)實(shí)現(xiàn)諧振軟開(kāi)關(guān)。

此外，由于該電源無(wú)需利用調(diào)節(jié)逆變電路的占空比來(lái)調(diào)節(jié)電壓，因而可充分利用高頻變壓器的磁性；而且由于其控制電路采用了基于DSP的實(shí)時(shí)數(shù)字PI調(diào)解器，因而實(shí)現(xiàn)了電路的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性。

2） BUCK電路的設(shè)計(jì)

（1）BUCK電路工作原理，圖2.

當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，輸入電壓 完全加在二極管D的兩端，上正下負(fù)，二極管被反偏截止。由于此時(shí)電容C的初始電壓為零（Vc=Vo 輸出電壓為零），電容電壓不能突變，所以輸入電壓完全加在電感L之上，形成經(jīng)開(kāi)關(guān)S、電感L、電容C和電阻R構(gòu)成的回路建立起初始電流。隨著開(kāi)關(guān)閉合時(shí)間的增加，電感電流逐漸增大，這個(gè)電感電流中的一部分供給電阻R成為輸出電流，另一部分對(duì)電容充電使電容兩端的電壓逐步上升。由于電容電壓從零開(kāi)始建立，在開(kāi)關(guān)S閉合期間電感電流的增量相對(duì)較大，而輸出給R的負(fù)載電流與電容電壓成正比，故開(kāi)始階段電容的充電電流最大，電容電壓上升得最快。

當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，由于電感電流不能突變，失去外加激勵(lì)趨于下降的電感電流在電感L兩端產(chǎn)生感應(yīng)左正右負(fù)的感應(yīng)電勢(shì)，這一感應(yīng)電勢(shì)將克服電容器電壓使二極管D承受正偏導(dǎo)通，形成L→C、R→D→L的續(xù)流回路。

開(kāi)關(guān)閉合時(shí)電感電流增加，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)電感電流下降，電容的充、放電電流在一個(gè)周期內(nèi)的平均值等于零，即：在電容充電電流大于零（iL<iR ）時(shí)電容電壓下降。因此輸出電壓的平均值保持不變，輸出電壓存在脈動(dòng)成分。此時(shí)電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)工作階段。這個(gè)階段的特點(diǎn)：是電容的充、放電電流在一個(gè)周期內(nèi)的平均值等于零，輸出電壓的平均值保持不變，輸出電壓存在因電容充、放電形成的脈動(dòng)成分。

（2）主開(kāi)關(guān)管及續(xù)流二極管的選擇

VDMOS管為電壓控制器件，驅(qū)動(dòng)容易，沒(méi)有二次擊穿現(xiàn)象，熱穩(wěn)定性好，安全工作區(qū)（SOA）大，開(kāi)關(guān)速度快，開(kāi)關(guān)損耗小，就目前VDMOS管的制造水平，在高頻中小功率范圍，尤其在高電壓小電流或低電壓大電流應(yīng)用場(chǎng)合，VDMOS管具有很高的性能價(jià)格比，值得優(yōu)先選用。本設(shè)計(jì)Ui

=300V,ILM=1A,功率開(kāi)關(guān)屬于高電壓小電流工作，實(shí)際選用的功率場(chǎng)效應(yīng)管型號(hào)是IRF840,其主要參數(shù)如下：

最大反壓VDSVDS:500V

連續(xù)工作電流ID:8A

峰值電流IDM:32A

導(dǎo)通電阻Ron:<0.85Ω

開(kāi)通時(shí)間ton:lOns

關(guān)斷時(shí)間toff:9ns

續(xù)流二極管的正向額定電流必須大于最大負(fù)載電流，耐壓必須大于輸入電壓，且留有余量，此外，另一個(gè)根重要的考慮是為減因漏感和引線電感產(chǎn)生的尖峰電壓，續(xù)流二極管宜采用反向恢復(fù)時(shí)間短，具有軟恢復(fù)特性的肖特基二極管（SBD），實(shí)際采用的型號(hào)是FR307,其反向電壓為700V,正向額定電流為3A.

（3）仿真波形圖

BUCK電路如圖3所示，電路采用串聯(lián)開(kāi)關(guān)降壓式結(jié)構(gòu)，其中Q為功率場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET.ton期間，控制信號(hào)使Q導(dǎo)通，電流增大，電感儲(chǔ)能；toff期間，Q關(guān)斷，電感電流經(jīng)續(xù)流二極管D向負(fù)載釋放能量。對(duì)BUCK部分進(jìn)行仿真，得到如下波形：

如圖4所示，Buck電路的輸出電壓保持在140V左右，電感電流呈現(xiàn)脈動(dòng)形狀，在開(kāi)關(guān)閉合時(shí)電感電流增加，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)電感電流下降。開(kāi)關(guān)頻率為100kHz,占空比為45%.

2逆變電路的設(shè)計(jì)

（1）半橋逆變電路工作原理半橋逆變電路原理圖如圖5所示，它有兩個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂由一個(gè)可控器件和一個(gè)反并聯(lián)二極管組成。在直流側(cè)接有兩個(gè)相互串聯(lián)的足夠大的電容，兩個(gè)電容的聯(lián)結(jié)點(diǎn)便成為直流電源的中點(diǎn)。負(fù)載聯(lián)接在直流電源中點(diǎn)和兩個(gè)橋臂聯(lián)結(jié)點(diǎn)之間。

設(shè)開(kāi)關(guān)器件V1和V2 的柵極信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)各有半周正偏，半周反偏，且二者互補(bǔ)。當(dāng)負(fù)載為感性時(shí)，其工作波形如圖6所示。輸出電壓uo 為矩形波，其幅值為Um=Ud/2.輸出電流io 波形隨負(fù)載情況而異。設(shè)t2時(shí)刻以前V1為通態(tài)，V2為斷態(tài)。t2時(shí)刻給V1 關(guān)斷信號(hào)，給V2開(kāi)通信號(hào)，則V1 關(guān)斷，但感性負(fù)載中的電流io不能立即改變方向，于是VD2導(dǎo)通續(xù)流。當(dāng)t3時(shí)刻t0降為零時(shí)，VD2截止，V2開(kāi)通，io 開(kāi)始反向。同樣，在t4時(shí)刻給V2關(guān)斷信號(hào)，給V2開(kāi)通信號(hào)后，V2關(guān)斷，VD1先導(dǎo)通續(xù)流，t5時(shí)刻V1 才開(kāi)通。各段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通器件的名稱標(biāo)于圖6的下部。

當(dāng)V1或V2 為通態(tài)時(shí)，負(fù)載電流和電壓同方向，直流側(cè)向負(fù)載提供能量；而當(dāng)VD1或VD2 為通態(tài)時(shí)，負(fù)載電流和電壓反向，負(fù)載電感中貯藏的能量向直流側(cè)反饋，即負(fù)載電感將其吸收的無(wú)功能量反饋回直流側(cè)。反饋回的能量暫時(shí)儲(chǔ)存在直流側(cè)電容器中。直流側(cè)電容器起緩沖這種無(wú)功能量的作用。因?yàn)槎O管VD1、 VD2 是負(fù)載向直流側(cè)反饋能量的通道，故稱為反饋二極管；又因?yàn)閂D1和VD2 起著使負(fù)載電流連續(xù)的作用，因此又稱為續(xù)流二極管。

當(dāng)可控器件是不具有門(mén)極可關(guān)斷能力的晶閘管時(shí)，必須附加強(qiáng)迫換流電路才能正常工作。

半橋逆變電路的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，使用器件少。其缺點(diǎn)是輸出交流電壓的幅值Um僅為Ud /2,且直流側(cè)需要兩個(gè)電容器串聯(lián)，工作時(shí)還要控制兩個(gè)電容器電壓的均衡。因此，半橋逆變電路常用于幾KW以下的小功率逆變電源。

（2）開(kāi)關(guān)器件的選取

在調(diào)壓及逆變電路中，開(kāi)關(guān)器件起著核心的作用。開(kāi)關(guān)器件有很多種，如按功率等級(jí)來(lái)分類，有微功率器件、小功率器件、大功率器件等等：按制造材料分類有鍺管、硅管等；按導(dǎo)電機(jī)理分類有雙極型器件、單極型器件、混合型器件等；按控制方式來(lái)分類，可分為不可控器件、半可控器件和全可控器件三類器件：不可控器件包括整流二極管、快速恢復(fù)二極管、肖特基二極管等：半可控器件包括普通晶閘管、高頻晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管等；全可控器件包括功率晶體管（BJT）、功率場(chǎng)效應(yīng)管功率場(chǎng)效應(yīng)管（Power MOSFET），絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、靜電感應(yīng)晶體管（SIT）、可關(guān)斷晶閘管（GTO）、靜電感應(yīng)晶閘管（SITH）等。在選取開(kāi)關(guān)器件時(shí)，主要可從以下五個(gè)方面考查電器件的性能特點(diǎn)：①導(dǎo)通壓降，②運(yùn)行頻率，③器件容量，④耐沖擊能力，⑤可靠性。

在本系統(tǒng)中，需要全控性的（能夠自關(guān)斷）開(kāi)關(guān)器件，IGBT是具有功率MOSFET高速開(kāi)關(guān)特性和雙極晶體管的低導(dǎo)通電壓特性的兩者優(yōu)點(diǎn)并存的電力半導(dǎo)體器件，可以高速開(kāi)關(guān)、耐高壓和大電流，所以本設(shè)計(jì)選取MOSFET作為開(kāi)關(guān)器件。

（3）主要參數(shù)計(jì)算及仿真波形

一般輸出公率500W以下時(shí)，考慮采用半橋仿真逆變電路如圖7所示。

仿真波形如圖8所示，兩個(gè)MOSFET受給定的脈沖信號(hào)控制，一個(gè)開(kāi)通一個(gè)關(guān)斷，并且有一段死區(qū)時(shí)間，經(jīng)過(guò)半橋逆變電路后，輸出給高頻變壓器的電壓為交流70V左右。

3）高頻變壓器的設(shè)計(jì)

高壓電源高頻化的優(yōu)點(diǎn)是裝置小型化，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)反應(yīng)快；電源裝置效率高；有效抑制環(huán)境噪聲污染。但高壓電源高頻化發(fā)展的阻礙主要體現(xiàn)在高頻高壓變壓器上，其主要問(wèn)題是：一、高頻變壓器體積減小，但絕緣問(wèn)題突出。二、電壓輸出高則變壓器的變比較高，而大變比必然使變壓器的非線性嚴(yán)重，使其漏感和分布電容大大增加。

圖9為高頻高壓變壓器等效電路簡(jiǎn)化模型，它由漏感LD、副邊分布電容Cp 和理想變壓器組成。漏感同樣時(shí)工作于高頻fs下的感抗較工頻下增加fs /50倍，嚴(yán)重限制了功率輸出；分布電容相同時(shí)高頻下的容抗較工頻下減小至50/fs ,導(dǎo)致空載電流大，功率因數(shù)低，空載發(fā)熱問(wèn)題突出。對(duì)上述問(wèn)題的處理方法是變壓器真空浸油處理（受實(shí)驗(yàn)條件所限，本設(shè)計(jì)并未采用），并采用大磁芯保證足夠的絕緣距離，以減小分布電容Cp及其影響，但Cp減小必使LD 增加。

4）倍壓電路的設(shè)計(jì)

（1）倍壓電路

本設(shè)計(jì)在升壓變壓器輸出后采用了倍壓電路二次升壓，這樣可以減小變壓器的體積，提高效率。倍壓整流不僅可以將交流電轉(zhuǎn)換成直流電（整流），而且不需要再增加濾波電容。它能夠在一定的電壓之下，得到高出若干倍的直流電壓（倍壓）。只要倍壓電路中使用電容的總體積不是很大，就可以減小整個(gè)電源設(shè)備的體積。

現(xiàn)就圖10所示四倍壓整流電路進(jìn)行分析。在分析過(guò)程中，均假設(shè)各電容的充電速度遠(yuǎn)大于放電速度，并將導(dǎo)通的二極管用短路線來(lái)代替。

開(kāi)始工作后，在第一周期的正半周，電壓u經(jīng)二極管VD1給電容C1充電到um,在負(fù)半周u與C1 上的電壓串聯(lián)起來(lái)給C2 充電。在下一周期的正半周，電壓u在給C1充電的同時(shí)，由于VD1已導(dǎo)通，C3 上尚無(wú)電壓，故C3將通過(guò)VD1、VD3向C3充電；在負(fù)半周，u與C1在向C2充電的同時(shí)C3也向尚無(wú)電壓的C4 充電。四倍壓電路在這個(gè)周期正、負(fù)半周的工作過(guò)程如圖11所示。

由此可看出，在這種倍壓整流電路中其能量是由前向后逐步傳遞的，每過(guò)半個(gè)周期便向后傳遞一步。四倍壓整流電路經(jīng)過(guò)4個(gè)半周期，即兩個(gè)周期就有一部分能量傳到最后的電容C4 上。在以后的各周期中，正半周重復(fù)圖11（a）的過(guò)程，負(fù)半周重復(fù)圖11（b）的過(guò)程。經(jīng)過(guò)若于個(gè)周期后，除電容C1 上的電壓為um外，其余電容上的電壓均為2um .負(fù)載RL上得到的電壓為C2、C4上電壓之和即4um .以此類推，對(duì)于四級(jí)級(jí)（八倍壓）整流電路，也可以得到相同的結(jié)論。本設(shè)計(jì)所用的八倍壓整流電路如圖12所示：

（2）仿真波形

由高頻變壓器輸入給倍壓電路的交流電壓大約2千伏，經(jīng)八倍壓整流電路的倍壓整流，最后輸出直流電壓可達(dá)15千伏左右。如下圖是將半橋逆變電路，高頻變壓器，倍壓電路一起進(jìn)行的仿真實(shí)現(xiàn)電路。如圖13.

如圖14所示，輸入高頻變壓器的電壓為交流70V,通過(guò)變比為30的高頻變壓器輸出電壓升高為2kV左右，再通過(guò)八倍壓整流電路，最后輸出電壓15kV左右。

3 控制電路

按常規(guī)閉環(huán)設(shè)計(jì)思想，閉環(huán)的反饋電壓應(yīng)取自輸出電壓，但課題中高壓電源的輸出電壓高達(dá)15KV,那么，當(dāng)反饋電壓取自輸出電壓時(shí)，這勢(shì)必對(duì)采樣隔離電路提出較高的絕緣要求，在實(shí)際中會(huì)難于實(shí)現(xiàn)，也會(huì)增加電源的制作成本?？紤]到以上情況，課題中的閉環(huán)設(shè)計(jì)的采樣電壓取自BUCK電路的輸出電壓。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取，PI調(diào)節(jié)器的運(yùn)算放大器選用LM7131B/NS,比較器選用LM339.R1=20K,R2 =100K,C=5n.

PSPICE中閉環(huán)電路原理圖，如圖15所示。

通過(guò)PSPICE仿真得到如圖16波形：

如圖所示，當(dāng)基準(zhǔn)電壓Vref=-2V時(shí)，輸出直流12V左右，當(dāng)基準(zhǔn)電壓Vref =-2.5V時(shí)，輸出直流電壓15V左右，可見(jiàn)通過(guò)調(diào)節(jié)基準(zhǔn)電壓Vref 的值，可以實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)0-15KV大范圍可調(diào)。如圖可見(jiàn)，電壓閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制下輸出電壓的波形符合設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)要求。

由前面波形可以看出，閉環(huán)電路可以正常工作，在加輸入擾動(dòng)后可以基本實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的無(wú)凈差。到此基本完成課題設(shè)計(jì)中高壓電源的原理設(shè)計(jì)，下面給出實(shí)際電路中的芯片控制驅(qū)動(dòng)。

4 結(jié)論

本文介紹的一種基于BUCK調(diào)壓的小功率高壓電源，其特點(diǎn)是：①采用了倍壓電路，減小了變壓器的變比，使其在工藝和制造上成為可能，并且能夠在一定條件下實(shí)現(xiàn)零電流軟開(kāi)關(guān)，從而大大減小了開(kāi)關(guān)損耗；②該電源可以工作在110V、220V不同電壓下，因?yàn)殚_(kāi)拓了國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)；③該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)；④該電源利用了DSP,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字PI的實(shí)時(shí)控制，因而能良好的工作且實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。

課題設(shè)計(jì)主要在PSPICE軟件中完成，首先分析了高壓電源系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的基本工作原理和仿真優(yōu)化，其次，在開(kāi)環(huán)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了系統(tǒng)的閉環(huán)設(shè)計(jì)，調(diào)節(jié)電路各個(gè)參數(shù)使閉環(huán)系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到要求，并且在存在擾動(dòng)的情況下可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)系統(tǒng)的無(wú)凈差調(diào)節(jié)。

通過(guò)課題高壓電源的設(shè)計(jì)過(guò)程，可以得到以下結(jié)論：

①針對(duì)系統(tǒng)要求輸出電壓為0-15KV,且輸出功率為15W的情況，選用BUCK調(diào)壓電路與橋式逆變電路相組合得到高頻脈沖電壓，后經(jīng)過(guò)高頻變壓器和倍壓電路完成升壓和整流作用。

②BUCK閉環(huán)環(huán)節(jié)使用光電耦合器HCNR201進(jìn)行電壓采樣隔離，MOSFET的隔離驅(qū)動(dòng)使用HCPL4504和UCC27321共同完成，保證驅(qū)動(dòng)電路工作的有效性和安全性。

③逆變電路的控制電路由芯片SG3535和IR2110共同完成。SG3525控制器集成了過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、軟啟動(dòng)、欠電壓鎖定、擊穿短路保護(hù)等功能保證控制信號(hào)的準(zhǔn)確性。SG3525輸出的PWM信號(hào)通過(guò)兩片IR2110后驅(qū)動(dòng)逆變電路的兩個(gè)橋臂，這保證了驅(qū)動(dòng)信號(hào)間的死去時(shí)間，防止橋臂的直通現(xiàn)象。

④電路設(shè)計(jì)中擯棄傳統(tǒng)工頻變壓器升壓模式，而采用高頻變壓器和倍壓電路共同完成升壓作用，在減小系統(tǒng)體積上有突出作用。

[1].iR datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/iR+_1064069.html.
[2].C1 datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/C1+_2455447.html.
[3].C4 datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/C4+_2455492.html.
[4].HCNR201datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/HCNR201_370442.html.
[5].HCPL4504datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/HCPL4504_1054121.html.
[6].UCC27321datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/UCC27321_670150.html.
[7].IR2110datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/IR2110_406876.html.
[8].SG3525datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/SG3525_606147.html.