【应用】广芯微UM3242F-RET6 MCU作为主控芯片实现DC-AC逆变数字电源方案，输出功率最高可达500W

时间： 2023-09-20 来源：广芯微电子公众微信号

技术问答

逆变电源是指将直流电源转换为交流电源的装置。随着光伏发电的推广，汽车和车载电器数量的增加，储能系统的快速发展、微型逆变器及UPS的广泛应用，逆变电源的应用场合也越来越多，成了电力电子技术中不可缺少的部件。而传统逆变电源基于模拟元件的设计，没有可编程的能力，使得逆变电源的可扩展能力差，没有显示功能等问题。因此使用高性能MCU作主控的数字电源被越来越广泛的应用，本文介绍广芯微UM3242F-RET6主控芯片实现DC-AC逆变数字电源方案。

1、性能指标

DC Input：12V=60A Max

AC Output：200V-240V~50Hz 500W Max

输入过压保护：13V

输入欠压保护：10.87V

输入过流保护: 65A

输出过流保护：2.38A

2、系统原理架构

方案采用前级升压+后级逆变架构，辅助电路包括输入过压/欠压保护、输入过流保护、输出过压/过流保护等，前后级功率及控制通过变压器和光耦隔离，技术实现的关键是推挽升压和全桥逆变的控制。

3、关键元器件选型

4、软件控制方法

以上为逆变器系统软件流程图。而在系统控制上，前级用一对互补PWM信号控制，后级用两对互补PWM信号控制。

4.1前级推挽升压

电路使用两个开关管N2和N4，两个开关管在外部激励方波信号的控制下交替导通和截至，在变压器T1次级绕组得到方波电压，12V输入经整流滤波得到约350V的直流电压，驱动信号如下图。

4.2后级全桥逆变

全桥是由4个驱动管轮流工作于正弦波的各个波段，通过施加不同的控制信号达到把输入电压调制正弦波的目标，一般采用正弦脉宽调制法（SPWM）,SPWM又分单极性调制和双极性调制两种方式，由于单极性调制输出电流谐波含量远低于双极性调制输出电流，我们采用单极性调制的方式，驱动信号如下图。

5、测试验证

输入12VDC，输出产生220VAC/50Hz纯正弦波，波形符合预期，负载从空载-轻载-满载调整，波形无畸变，输出电压有效值在设计范围内（200V-240VAC）。

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产品型号	品类	Operating voltage(V)	Max frequency(MHz)	Core	Operating Temperature(℃)
UM3243F-VGT6	32位MCU芯片	1.8V~3.6V	240MHz	Cortex M4F	-40℃~105℃