很久沒(méi)有發(fā)帖，這次這個(gè)東西也是幫客戶(hù)做的，第一次做逆變，中間遇到不少小問(wèn)題，零零總總大概花了近兩個(gè)月完成了。先上幾個(gè)圖，然后作簡(jiǎn)單說(shuō)明，至于原理圖什么的，沒(méi)有什么新奇的，變壓器和電感設(shè)計(jì)之類(lèi)的，稍后講述。

按照用戶(hù)要求，輸入12V/20AH的鉛酸電池，輸出一組220V/50Hz/50W和一組110V/50Hz/50W.帶有短路、過(guò)流、過(guò)放電保護(hù)，根據(jù)是否有市電接入，220V輸出可以在逆變和市電之間切換。

整機(jī)的主體結(jié)構(gòu)是SG3525準(zhǔn)閉環(huán)推挽升壓+EG8010全橋逆變+EG4318充電控制，使用了一顆帶8位AD的MCU作電量指示、過(guò)放電自動(dòng)關(guān)機(jī)控制、單鍵輕觸開(kāi)關(guān)機(jī)控制以及市電/逆變切換，同時(shí)在電池側(cè)使用了高邊電流檢測(cè)方式，電池測(cè)電流超過(guò)15A時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)。

整版的結(jié)構(gòu)比較緊湊，因此使用了常用的字母板結(jié)構(gòu)，由于輸出功率很小，選用廉價(jià)的IR2106作為高低邊驅(qū)動(dòng)。推挽部分使用EI33變壓器，瞬間功率可以超過(guò)200W，但實(shí)際功率受到推挽部分散熱限制，因此通過(guò)高邊電流檢測(cè)限制在120W左右確保可靠性。兩路spwm濾波電感均采用廉價(jià)的EE25鐵氧體磁芯氣隙電感。

下面重點(diǎn)講解眾多初學(xué)者的迷惑，本人也是初學(xué)者，如有不當(dāng)指出，還請(qǐng)前輩指出：

 1、推挽部分該用什么磁芯？

首先我們要搞清楚，推挽屬于正激類(lèi)，我們要做的是一個(gè)真正意義的變壓器，而不是反激里面的電感，所以應(yīng)該用高磁導(dǎo)率的磁芯以增大初級(jí)電感，降低勵(lì)磁電流。所以磁芯材料一般用鐵氧體，至于結(jié)構(gòu)，可以用能夠想象的任何結(jié)構(gòu)，包括磁環(huán)。

2、已知了輸出功率，應(yīng)該用多大的磁芯？

這個(gè)問(wèn)題我感覺(jué)確實(shí)很復(fù)雜。磁芯大小完全取決于兩個(gè)條件，一是磁芯任何時(shí)候不能飽和，這就要求磁芯要有一定的截面積能夠容下足夠的匝數(shù)（也就是窗口面積）；二是溫升，包括磁芯的溫升以及銅線(xiàn)溫升。磁芯的溫升受頻率，detaB影響，而detaB同樣取決于截面積和匝數(shù)，不考慮趨膚效應(yīng)的話(huà)，銅線(xiàn)溫升又取決于電流密度。歸一而論，最后磁芯的截面積Ae和窗口面積Aw決定了磁芯能夠做到的功率。對(duì)于初學(xué)者，個(gè)人感覺(jué)沒(méi)有必要通過(guò)計(jì)算的方法選磁芯，根據(jù)功率，查查前輩們的使用經(jīng)驗(yàn)，該用多大磁芯也就心里有數(shù)。如果是做實(shí)驗(yàn)，可以大膽地把磁芯用小，而給客戶(hù)做產(chǎn)品，就盡可能用大一點(diǎn)的，留足余量。

3、推挽變壓器的匝數(shù)怎么算？

匝數(shù)的計(jì)算，最終的目的有兩個(gè)：一是使峰值磁通密度Bmax小于飽和磁通密度Bsat，防止磁芯飽和，PC40材質(zhì)的鐵氧體100攝氏度下Bsat=0.39T；二是使磁通密度擺幅detaB控制在一定范圍內(nèi)，通常對(duì)于單向擺幅的正激、反激類(lèi)，detaB取在0.2到0.25之間，對(duì)于雙向擺幅的推挽、半橋和全橋類(lèi)，detaB取在正負(fù)0.2以?xún)?nèi)。

下面介紹推挽的怎么算。首先我們要搞清楚推挽的工作頻率。對(duì)于SG3525，振蕩頻率計(jì)算方法如下：

fosc=1/（Ct*（0.67Rt+3Rd））

千萬(wàn)記住，這個(gè)頻率是振蕩頻率，SG3525輸出的兩路互補(bǔ)方波頻率是振蕩頻率的一半。如果我們?nèi)t=2.2nF，Rt=10K，Rd=47歐的話(huà)，fosc=66KHz，那么輸出兩路方波的頻率就是33KHz，占空比為0.5（死區(qū)就忽略了）。

對(duì)于正激類(lèi)的變壓器，磁芯是工作在斷續(xù)模式的，因此可以直接用獨(dú)立電壓方程計(jì)算匝數(shù)：

N=Von*Ton/（Ae*detaB）

假設(shè)使用的是12V電池，那么最高電壓接近14V，因此Von=14V，Ton=0.5/f=0.5/33=0.015ms=15us，選用EI33磁芯，Ae=107mm^2，detaB選正負(fù)0.16，即0.32，那么：

N=14*15/（107*0.32）=6T

所以，初級(jí)繞組我們就采用6+6的結(jié)構(gòu)。

接下來(lái)看次級(jí)。次級(jí)有兩種繞法，中抽頭接成全波整流的形式或者單繞組接成橋式整流的方式。因?yàn)榈诙N方法變壓器磁芯利用率更高且結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，因此采用第二種。

考慮到效率不為1帶來(lái)的損失及逆變部分占空比的限制，對(duì)于220V輸出這組，我們?nèi)∽畹湍妇€(xiàn)電壓為220V交流正弦峰值的1.1倍，即310*1.1=340V，這個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)電池電壓接近過(guò)放電關(guān)機(jī)電壓10.8V時(shí)獲得，取電池電壓11V，那么匝比為：

n=Vbuik_min/Vbat_min=340/11=31,

因此，次級(jí)繞組匝數(shù)為6*31=186V，以此類(lèi)推可以得到110V輸出繞組的匝數(shù)。

按照以上匝比，14V輸入時(shí)，母線(xiàn)電壓為14*31=434V，如果做成準(zhǔn)閉環(huán)結(jié)構(gòu)，我們可以設(shè)定閉環(huán)電壓在430V附近，防止空載和輕載下電壓過(guò)高，這樣就可以使用450V耐壓的電解電容作為母線(xiàn)濾波電容。