技能实训十sg3525触发源的半桥逆变.ppt

技能实训十  SG3525触发源的半桥逆变实验 一、实验目的 二、实验设备 三、实验原理 四、实验步骤 五、实验要求及注意事项 六、问题思考 一、实验目的 1、理解SG3525驱动对逆变波形的调节 2、掌握半桥逆变原理 二、实验设备 光伏逆变原理与检修实验箱一台、双通道示波器一台 三、实验原理 1、半桥逆变 脉宽调制型半桥逆变电路,作为电子仪器电源的主电路形式之一得到广泛应用。其结构形式如图1 所示。在图1 (a) 中E 为一直流恒电源,通常由电网电压经全桥整流滤波获得; S1 、S2为大功率的场效应管或IGBT 器件； C1、C2为换流电容。若把S1、S2 视为理想开关并引入理想变压器模型。 图1 　半桥电路原理图 ( a) 常用电路　　( b) 等效电路 2、半桥电路概念的引入及其工作原理 半桥电路的基本拓扑：　 电容器C1和C2与开关管Q1、Q2组成桥，桥的对角线接变压器T1的原边绕组，故称半桥变换器。如果此时C1=C2，那么当某一开关管导通时，绕组上的电压只有电源电压的一半。 电路的工作过程大致如下： A. Q1开通，Q2关断，此时变压器两端所加的电压为母线电压的一半， 同时能量由原边向副边传递。 B. Q1关断，Q2关断，此时变压器副边两个绕组由于整流二极管两个管子同时续流而处于短路状态，原边绕组也相当于短路状态。 C. Q1关断，Q2开通。此时变压器两端所加的电压也基本上是母线电压的一半，同时能量由原边向副边传递。副边两个二极管完成换流。 用作桥臂的两个电容选用问题： 从半桥电路结构上看，选用桥臂上的两个电容C1、C2时需要考虑电容的均压问题，尽量选用C1=C2的电容，那么当某一开关管导通时，绕组上的电压只有电源电压的一半，达到均压效果，一般情况下，还要在两个电容两 端各并联一个电阻（原理图中的R1和R2）并且R1=R2进一步满足要求，此时在选择阻值和功率时需要注意降额。此时，电容C1、C2的作用就是用来自动平衡每个开关管的伏秒值，（与C3的区别：C3是滤去影响伏秒平衡的直流分量）。 半桥电路的驱动问题： 1、原边线圈过负载限制：要给原边的功率管提供独立的电流限制； 2、软启动：启动时，要限制脉宽，使得脉宽在启动的最初若干个周期中慢慢上升； 3、磁的控制：控制晶体管驱动脉冲宽度相等，要使正反磁通相等，不产生偏磁； 4、防止直通：要控制占空比上限缩小； 5、电压的控制和隔离：电路要闭环控制，隔离可以是光电隔离器、变压器或磁放大器等； 6、过压保护：通常是封闭变换器的开关脉冲以进行过压保护； 7、电流限制：电流限制安装在输入或输出回路上，在发生短路时候起作用； 8、输入电压过低保护：规定只有在发挥良好性能的足够高的电压下才能启动； 9、此外，还要有合适的辅助功能：如浪涌电流限制和输出滤波环节等。 四、实验步骤 1、连接实验线 将实验箱3525逆变电路驱动器的输出104、105端口分别接到半桥逆变电路信号输入118、119端口。因3525输出电压为10v的PWM波，故不用信号放大器放大。 将蓄电池的正极128端口接到半桥逆变电路120端口，负极129端接到半桥逆变电路123端口。切勿接反。 2、波形观察 打开实验箱的电源开关、蓄电池开关。先用示波器观察3525逆变电路驱动器的输出104、105端口波形，并用波形调节旋钮（即脉宽、频率旋钮）调整其输出波形为标准PWM方波。再同时观察104、105端口输出波形是否反相，若不反相，则再调波形调节旋钮，反相则记录并保存波形。 观察半桥逆变电路输出121、122端口输出波形，示波器负极接122端口，正极接121端口。调节3525逆变电路驱动器的波形调节旋钮，使输出波形为标准的PWM方波。观察输出波形电压值，应为全桥逆变输出波形的一半。记录波形并保存。 3、负载实验 蓄电池直流电经半桥逆变后变成方波，再经升压变压器升压后，得到220v的交流电，可通过示波器观察升压变压器输出142、143端口电压波形。 逆变后的交流电给电流电机，可以观察到交流电机转动。也可外接小于100w的阻性负载。 五、实验要求及注意事项 1、测试半桥逆变输出波形时，必须通过3525逆变电路驱动器的波形调节旋钮调节其波形，直至标准方波，画出波形图，与全桥