【应用】基于EGS003正弦波方案的EGD1000W逆变器方案，纯正弦波输出、超薄型变压器设

时间： 2021-07-21 来源：屹晶微电子

技术问答

EGD1000W 逆变器方案为DC-DC-AC两级功率变换结构，前级为隔离DC-DC升压电路，采用了零电流软开关推挽准谐振结构，将蓄电池直流12V转换到310V～400V高压直流母线电压，后级为DC-AC全桥变换器，采用了市场上广泛应用的EGS003 SPWM驱动模块，将高压直流母线电压转换到220VAC的纯正弦波电压，具有稳压精度高、波形失真小等特点。

图1 方案板实物图

1）DC/DC变换器—推挽准谐振变换原理

传统的推挽变换器，由于开关频率主要被开关管的开关损耗限制，开关频率一般都在30KHz～40KHz之间，导致所选的功率器件尺寸比较大，很难实现高效率及小体积的变换器。

在EGD1000W逆变器中，屹晶微公司采用了专有的软开关技术，该技术是准谐振的软开关推挽电路，具有开关频率高70KHz，变换器体积小，功率MOS管开关损耗小、效率高，成本低等优点，每个PWM周期里都使功率MOS管工作在零电流（ZCS）开启和关断模式，大大降低了开关管的发热量，同时也设计为满载1000W时无需外加散热片为目的，在逆变器市场上是前所未有的、完全创新的设计。现将结构描述如下：

图2 推挽准谐振原理图

图2为变压器推挽准谐振原理图，直流12V蓄电池电压通过Cin滤波电容连接到推挽变压器中心抽头公共端，Cin滤波电容采用了多个MLCC低ESR电容并联，Q1和Q2的驱动信号为频率70KHz、占空比为50%交替输出PWM，谐振电路器件由Lr，Cr组成串联谐振，调整PWM频率使其对应到Lr，Cr谐振点上，目的使其Q1和Q2能实现ZCS开启和关断，输出桥式整流由D1、D2、D3、D4组成，经Cout大电容滤波后得到较平滑的高压直流电压。直流12V升压到360V左右的高压主要由变压器的匝比来完成，合理设计变压器的匝比，使变换器工作在开环模式，来实现控制逻辑最简化。

为了更好的理解推挽准谐振电路的工作原理，现将Q1和Q2实现零电流开启和关断的过程描述如下:结合图2的原理图，谐振电路由Lr和Cr组成串联谐振，图3为Q1和Q2工作在软开关推挽模式下工作波形，”G1on Q1”信号为Q1MOS管的门极波形，”G2on Q2”信号为Q2MOS管的门极波形，两路为频率70KHz，占空比为50%，死区为500nS的PWM互补信号。假设正周期Q1的门极为高电平使其导通，12V电源将通过Q1加在T1变压器的NP1绕组两端，变压器的NS两端将产生12VxN倍的电压（N为变压器匝比），由变压器的同名端可知，NS的电压将通过Lr、Cr、D2和D3提供给负载，当电流流过Lr和Cr时，谐振电流将按正弦规律变化，此电流对应到变压器的初级电流如图3所示的“I1 on Q1”电流波形，“D1 on Q1”信号为Q1 MOS管的漏极波形，从图3中可以看出Q1的开启和关断都工作在零电流模式下。同理负周期Q2的开启和关断同样工作在零电流模式下。

图3 Q1 and Q2ZCS谐振时波形图

2）DC/AC变换器—EGS003 SPWM工作原理

如图3所示，EGD1000W的后级DC To AC逆变部分采用了单相全桥逆变电路，驱动电路采用了一款专门用于单相纯正弦波逆变器的驱动板EGS003。该驱动电路采用了单极性调制方式，两组桥臂分别由高频臂和工频臂组成，高频臂的调制频率为20KHz，上下管信号为死区可调的互补信号,工频臂为50Hz的上下管互补信号。逆变器的输出电压由EGS003驱动板的15脚VFB稳压反馈来完成，在正半周Q1和Q4导通、Q2和Q3截止时，逆变器的输出为上正下负，大小为Udc*M（调制系数），在负半周Q2和Q3导通、Q1和Q4截止时，逆变器的输出为下正上负，大小为-Udc*M，经L1，C1低通滤波器滤除高频信号后得到50HZ正弦波输出。

图3 EGD1000WDC-AC电路原理图

方案特点

隔离型DC-DC升压电路

纯正弦波输出

超薄型变压器设计，高功率密度

采用推挽准谐振变换结构

前级MOS管无需散热片

推挽级无漏感吸收回路

额定1000W功率输出

输入电压范围：10V～15VDC ±0.5V

输出电压：220VAC ±1%

开机软启动输出

电池欠压、过压保护

输出短路保护

过载保护

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由闯天涯转载自屹晶微电子，原文标题为:EGD1000W逆变器方案说明书——基于EGS003 正弦波逆变器方案，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（0）

暂无评论

导热硅胶垫片：电动汽车逆变器的热管理优化解决方案

作为电动汽车中不可或缺的组件，逆变器的热管理对于保障整车性能和安全至关重要。盛恩SF系列导热硅胶垫片的应用，不仅提升了逆变器的热效率，还增强了其整体性能和可靠性。随着电动汽车行业的持续发展，盛恩SF系列导热硅胶垫片这样的高效热管理解决方案将在提升电动汽车性能和效率方面发挥越来越重要的作用。

应用方案发布时间 : 2024-06-27

导热硅胶片，电动汽车逆变器的热管理优化解决方案

逆变器在电动汽车的动力系统中扮演着核心角色，将电池储存的直流电转换为驱动电动机所需的交流电。随着电动汽车技术的不断进步，对逆变器的性能和效率要求日益提高。然而，逆变器在操作过程中会产生大量热量，若不妥善处理，可能导致效率降低、性能下降，甚至损坏设备。在这方面，盛恩SF系列硅胶导热垫提供了一种高效的热管理解决方案。

应用方案发布时间 : 2023-11-20

炎黄国芯针对光伏逆变器行业推出高可靠性的DCDC、LDO等电源解决方案，满足系统稳定需求

逆变器安装环境多样，可能还要在高温，高温、盐雾环境中处理很高功率的电流，对元器件的稳定、可靠性提出了很高的要求，炎黄国芯提供高可靠性的DCDC、LDO等电源解决方案，满足系统稳定的工作。炎黄国芯通过不断的技术创新与积累，为市场提供品类丰富的高可靠、高性能、自主可控的电源管理芯片等产品，满足光伏行业的应用需求，助力实现“双碳”目标，推动高质量、可持续发展。

应用方案发布时间 : 2024-06-07

屹晶微电子（Egmicro）逆变器/驱动芯片/电源管理芯片/D类功放/传感器/运放/单片机/安防报警产品选型指南

目录- 公司简介产品概览逆变器/驱动芯片非隔离DC-DC 大功率AC-DC 中小功率AC-DC 电池充电管理芯片/移动电源管理芯片线性电源/LED驱动/D类功放微波红外感应/滚动码/霍尔传感器运放/比较器/单片机解决方案

型号- EG1182,EG6599,EG1185,EG4002C,EG12521,EG1611,EG3116,EG3113,EG8025,EG8542,EG0001,EG3112,EG1177,EG4321,EG8301,EG8543,EG4320,EG7335,EG8303,EG8305,EG3116D,EG1205,EG8030,EG4319,EG4318,EG1169,EG78L05,EG2136,EG1203,EG2134,EG1165,EG201,EG200,EG1164,EG2132,EG324,EG2133,EG1166,EG276,EG393,EG1163S,EG1513,EG1516,EG3014,EG3012,EG8401,EG3013,EG8403,EG8405,EG1190,EG1192,EG2181D,EG1191,EG2113D,EGS003,EG1503,EG8371,EG8010,EG3525,EG1501,EG8011,EG3003,EG1187,EG2113S,EG1186,EG3001,EG1189,EG3002,EG301,EG1188,EG6830,EG6831,EG49,EG8060,EG2108,EG2106,EG2103,EG2104,EG1253,EG1252,EG1131,EG1133,EG4002,EG4001,EG1130,EG2184,EG4361,EG2181,EG4360,EG2183D,EG1125,EG2334,EG1127,EG1126,EG1121,EG1120,EG1123,EG41,EG2130,EG7500,EG1160,EG2131,EG1163,EG2104S,EG1162,EG2104M,EG2808,EG3112D,EG4427,EG358,EG1127L,EG2126,EG2123,EG2003,EG2124,EG2121,EG2122,EG1151,EG3846,EG3113D,EG3844,EG2113,EG27324,EG5620,EG27325

选型指南 - 屹晶微电子 - 2021/11/25 PDF 中文下载

储能与电力转换系统测试解决方案：储能逆变器/光伏逆变器/电池包

型号- 62000H-S,8630,19501,17020,17040E,61800-100HF,63800系列,17020E,61860,61800-100,63700,17040,63800,19055-C,61800,61845,61815,63700系列,62000H-S系列,63800R,8900,62000D 系列,8000,63800R系列,8700,17020E系列,8720,61830,19501-K001,62000D,19501系列,61812,61800系列,17020系列,61809,19032-P,87001

商品及供应商介绍 - CHROMA - 202305 PDF 中文下载

光伏逆变器用胶知多少？回天光伏逆变器整体用胶解决方案解析

复杂应用环境下光伏逆变器遭遇着多种挑战，潮气侵蚀、电化学腐蚀、功率器件过载、凝露、粉尘堆积、寿命衰减。为此，光伏逆变器胶粘剂成为关键，它们不仅组装固定逆变器，更保护内部元件、提升系统效率和耐久性。回天新材推出光伏逆变器整体用胶解决方案，确保逆变器在各种环境下都能安全稳定地工作。

器件选型发布时间 : 2024-11-06

【方案】30~80kW组串式光伏逆变器优选器件方案

描述- 该方案针对30~80kW的组串式光伏逆变器，采用多路BOOST升压电路，减少光伏电池组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，最大程度增加发电量。逆变侧采用T型三电平拓扑，开关频率支持16kHz（最佳频率点），效率最高可达98.54%。辅助电源采用1700V耐压SiC MOSFET，单端反激电源可直接应用在1000V母线系统。同时，在BOOST升压电路和逆变电路中均采用IGBT模块设计，集成度更高。

型号- MKS4J022202D00MSSD,10-FZ12NMA080NS03-M260F,0505025.MX52LEP,TFLEX HD300,BGM111,C2M1000170D,EFR32MG13P732F512GM48-C,RBN75H125S1GP4-A0,10-FY12NMA160SH01-M820F18,KT05,PS9402,SGM6022,MLX91208,28R1101-000,28R0610-000,30-FT12NMA160SH-M669F28,PS9031,LSIC2SD120E30CC,30-FT12NMA200SH-M660F08,LXXXX 15.00/05/90 4.5SN GR,28R1476-100,92ML,LX 15.00/05/90 4.5SN GR BX,MKS4J033305D00KSSD,TPCM780,RC12-6-01LS,SMBJ18CA,28R1953-000,PS9531L3,SI86XX,28B0141-000,WDU50N,SGM6032,WGM110,R5F56514FDLJ,C4D30120D,WDU70N,RBN40H125S1GPQ-A0,C2M0080120D,V23990-P629-L43,SGM2019,LSIC1MO120E0080,SID11X2K,SI8261BCD-C-IS

优选器件方案 - WEIDMUELLER,LITTELFUSE,LAIRD,SILICON LABS,WIMA,RENESAS,VINCOTECH,STANDEX-MEDER,II-VI MARLOW,WOLFSPEED,PI,ROGERS,MELEXIS,SGMICRO - V2.1 PDF 中文下载