一、機器基本參數 

   標稱功率：300W ；持續功率：250W ；峰值功率：600W ； 

   輸出電壓：輸出為單相220VAC（有效值），頻率為50±1Hz。

   整機效率：87% 以上；300次開機短路，200次短路開機； 

   過載保護 500W ；短路立即保護；欠壓告警10.3V 延時1.5S；

   欠壓保護10V 立即關斷；過壓保護15V 立即關斷；過熱保護：65℃                                                                        

 二、此款逆變器的基本情況（架構，組成） 

   總體來說，這是一款12V單極性隔離純正弦波逆變器，這款逆變器由三大部分組成：前級驅動板；后級驅動板；功率板。 

   1、前級驅動板主要是由三個部分組成，供電電源部分，PWM 驅動部分，和過欠壓保護部分； 

   2 、后級驅動板主要由三個部分組成：SPWM 信號的產生（單片機EG8010）部分，IR2110的驅動部分，和過流保護保護部分。（詳解請見EG8010 SPWM芯片數據手冊） 

   3 、功率板主要組成部分：功率板主要包括了前級反接保護，DC-DC推挽升壓，整流濾波和H橋逆變部分；還包括了過流保護電路，準閉環反饋部分和欠壓告警電路等小部分。

三、電路結構及原理分析

  1、前級驅動板

   A 、供電電源部分

　 在前級驅動電路中，BT輸入電壓范圍為10～15V，而SG3525工作電壓范圍寬為 8～35V，LM358單電源電壓范圍寬為3～30V，所以BT電壓足以驅動兩塊芯片，所以前級供電電源部分可以直接使用BT供電。

　 B 、PWM 驅動部分

如上圖所示，電路由SG3525產生PWM信號，當這部分電路接入12V 的電源后，SG3525得電，進而由內部振蕩器和外部振蕩電容C4、電阻R5及死區時間設置電阻R8構成的振蕩電路產生鉅齒波，為整個IC提供時鐘源，讓IC進行工作狀態，因為接入了開機軟啟動電容C6。開機后輸出的矩形脈沖是先從最小占空比變化到50% 的狀態的，主要是保護此信號所推動的MOS 不是一開機步工作在較大的占空比狀態，減輕了開機瞬間 MOS 的沖擊壓力。

SG3525芯片，其PWM信號由11腳和14腳且兩腳輸出，輸出波形相位相差180度，互為反相。注意上圖中在PWM1和PWM2兩路信號中有兩個10K 的電阻（R10和R11）將PWM 信號拉到地，這有什么用呢，其實這個下拉非常有必要，是給SG3525 的PWM 信號加一個假負載，使信號穩定不浮躍。在關機時不會因為一些靜電而產生高電平，使功率板上的MOS 柵極同時產生高電平，在大容量電池供電情況下導通而炸管。SG3525管腳圖如下（更多詳解請見SG3525資料）

1.Inv.input(引腳1)：誤差放大器反向輸入端

2.Noninv.input(引腳2)：誤差放大器同向輸入端

3.Sync(引腳3)：振蕩器外接同步信號輸入端。

4.OSC.Output(引腳4)：振蕩器輸出端。

5.CT(引腳5)：振蕩器定時電容接入端。

6.RT（引腳6）：振蕩器定時電阻接入端。

7.Discharge(引腳7)：振蕩器放電端。

8.Soft-Start(引腳8)：軟啟動電容接入端。

9.Compensation(引腳9)：PWM比較器補償信號輸入端

10.Shutdown(引腳10)：外部關斷信號輸入端。

11.Output A（引腳11）：輸出端A。

12.Ground(引腳12)：信號地。

13.Vc(引腳13)：輸出級偏置電壓接入端。

14.Output B（引腳14）：輸出端B。引腳14和引腳11是兩路互補輸出端。

15.Vcc（引腳15）：偏置電源接入端。

16.Vref(引腳16)：基準電源輸出端

    在此電路中SG3525的電壓反饋采用了準閉環調制。其原理是，由SG3525的16腳產生的+5V經R9和R4分壓提供，給SG3525 的2腳引入一個固定基準電壓，1腳接前級升壓后的高壓分量HV，當輸出高壓的分量HV大于2腳上的固定值時，SG3525內部誤差放大器將會將大于2腳的電壓的變量作為誤差，對其進行放大，誤差放大的量來對PWM 的占空比進行調制，使逆變器在開機空載時有一個很小的靜電流。做好這一功能的原則是，在空載時能使PWM 的占空比達到最小，在帶載的時候要馬上將占空比拉到最大，使用電路工作在最高效率狀態。

　　C、過欠壓保護部分

    如上圖所示，保護部分的電路由LM358完成，這個保護電路是一個簡單的窗口比較電路，只包括了過壓保護和欠壓保護。工作原理分析如下：因為BT輸入電壓范圍為10～15V，當BT低于10V時為欠壓，BT高壓15V時為過壓，所以設置USW=10V欠壓時，U1為欠壓保護基準點，當USW=15V過壓時，U2為過壓保護基準點。如上圖由+5V供電，R7,R14，R22設置比較器的基準電壓U1、U2。

　　欠壓保護：當SW端電壓USW≦10V時，LM358的6腳電壓Usw1就會低于5腳電壓U1，7腳輸出高電平，即SD控制腳為高電平，所以SG3525的10腳控制腳SD為高電平，以致關斷PWM信號輸出。

　　過壓保護：當SW端電壓USW≧15V時，LM358的3腳電壓Usw2就會高于2腳電壓U1，7腳輸出高電平，即SD控制腳為高電平，所以SG3525的10腳控制腳SD為高電平，以致關斷PWM信號輸出。

　　注意：如上圖，R20和R21很重要，都為1M電阻。在電路中起到正反饋的作用，使LM358構成滯回電路。有效的減少開關振玲；調節電位器R22可以改變滯回電路的閾值及回差大小。

2、后級驅動板

【認真閱讀EG8010 SPWM芯片數據手冊中的引腳描述，根據所需功能選擇引腳的功能參數。】

 1）電源供電部分：

    由+5V給EG8010供電，需要+5V穩定的電源為后極板供電；由+15V給IR2110S芯片供電。該電源部分主要由變壓器的輔助電源經全波整流、濾波和穩壓之后產生,如下圖所示（該部分在功率板上）：

2）SPWM部分

　　A 、SPWM的產生

       主要由單片機芯片EG8010產生。（詳解請見EG8010 SPWM芯片數據手冊）

　  B、保護部分

    1）過流保護檢測：

 電路參照《EG8010 SPWM芯片數據手冊》6.2  EG8010+IR2110S+閉鎖純正弦波逆變器典型應用電路圖（單極性調制方式）

　　用RS電流采樣法，即在后級功率H橋的下管S極到功率地串接采樣電阻，當出現過載或短路時，會有較大電流流過采樣電阻，進而產生壓降，運用專業比較器采集此壓降和一個固定閾值進么比較，大于此值時輸出高電平，而后引這個高電平來做保護關斷信號，在過載的時候關斷前級PWM 和后級SPWM 驅動信號，保護前后級MOS管不因過大電流而損壞。

　　將采集到的信號，經濾波之后分兩路走，一路經R38和C24組成的延時網絡進行短暫的延時之后，再控制單片機EG8010的14腳IFB，判斷是否關斷SPWM信號；一路引入比較器LM393的3腳與2腳的基準電壓比較之后，再由比較器的1腳產生的信號來控制兩塊IR2110S的13腳SD端。

　　因為在帶感性或容性負載時，剛接入負載時沖擊很大同，此時的功率可能會超過逆變器所設計的過載功率，但又不能一過載就關斷，所以在接入比較器前將信號進行RC (R7、C21)延時，如果在延時時間后仍然過載就關斷了，如果沒有沒有過載就繼續工作，這樣就有利于逆變器穩定有效的帶動沖擊性大的負載。在上圖中.短路保護和過載保護的方式類似,短路保護就是嚴重過載,只是在過載時延RC 常數要設置在短路后后級H 橋不燒MOS 的范圍內就可。

　　2）輸出電壓反饋調整：由于本電路為單極性逆變電路，所以在單極性調制模式下，EG8010芯片的電壓反饋是通過13腳VFB測量逆變器的交流輸出。

    如下圖所示：對高頻臂進行信號采集，采集后接EG8010的13腳VFB端口，對輸出電壓值作出相應調整。

　　3）溫度檢測反饋：EG8010芯片15腳TFB用來檢測逆變器工作溫度，主要用于過溫檢測和工作溫度液晶顯示作用。選用25℃對應阻值510Ω的熱敏電阻；如果不使用溫度保護功能，該引腳需要被接地。 

   4）風扇控制：

EG8010芯片的7腳FANCTR為風扇控制端，該電源部分主要由輔助電源經半波整流、濾波提供，,如下圖所示（該部分在功率板上）：當芯片15腳TFB引腳檢測到溫度高于45℃時，芯片7腳FANCTR端輸出高電平，三極管S8050集電極和發射機導通（三極管為開關作用），風扇運行，運行溫度低于40℃時，芯片7腳輸出低電平，風扇停止工作。

   5）死區時間設置：EG8010芯片的1腳DT1和2腳DT0是控制死區時間，死區時間控制是功率MOS管的重要參數之一，如果沒有死區或死區時間太小會導致H橋上下管同時導通而燒毀MOS管的現象，如果太大會導致波形失真及功率管發熱嚴重的現象。詳見EG8010 SPWM芯片數據手冊引腳描述，根據需要選擇死區時間。

C、IR2110S的驅動部分：

IR2110S驅動電路是典型的應用電路。其工作原理就不多講了，大家可以自己下載電路圖后分析。（更多即可網上搜索IR2110資料）

管腳圖及引腳名稱：

LO （引腳1） :低端輸出

COM（引腳2） :公共端

Vcc（引腳3） :低端固定電源電壓

Nc （引腳4） :空端

Vs （引腳5） :高端浮置電源偏移電壓

VB  (引腳6)  :高端浮置電源電壓

HO （引腳7） :高端輸出

Nc （引腳8） :空端

VDD（引腳9） :邏輯電源電壓

HIN（引腳10）:邏輯高端輸入

SD（引腳11） :關斷

LIN（引腳12）:邏輯低端輸入

Vss（引腳13）:邏輯電路地電位端，其值可以為0V

Nc（引腳14） :空端

3、功率板部分

A、前級反接保護,如下圖所示：

上圖中場效應管為IR1404（TO-220封裝）N溝道MOS管，MOS管通過S管腳和D管腳串接于電源和負載之間，電阻R44=10Ω和R13=10K為MOS管提供偏置電壓，利用MOS管的開關特性控制電路的導通和斷開，從而防止電源反接給負載帶來損壞。正接時候，R44提供柵極電壓Vgs，MOS飽和導通。反接時Vgs不能達到MOS的開啟電壓，MOS不能導通，所以起到防反接作用。 

B、供電電源部分

   因為本電路是隔離電路，所以前后兩級都應用不同的電源供電。所以前級用78L05（TO-92）供電，后極用7815(TO-220)和7805(TO-220)供電（見前面后極驅動電源供電部分）。如下電路圖所示：

C、DC-DC推挽升壓，整流濾波和H橋逆變部分：

該機的BT電壓為12V，滿功率時，前級工作電流可以達到25A以上，DC-DC升壓部分用了一對IR1404（TO-220）封裝的功率管。主變壓器用了EI406（立式）的磁芯。前級推挽部分的供電采用對稱平衡方式。高壓整流快速二極管，用的是HER308。電感式27MM、2.2mH的磁環，高壓濾波電容是100uF/450V的大電容，此電容在允許的情況下，盡可能用的容量大一些，對改善高壓部分的負載特性和減少干擾都有好處。 H橋逆變部分用的是4個FDP18N50，耐壓500V，最大電流18A，前后級MOS管都非常充足，H橋部分的電路采用的是常規電路。　

D、準閉環反饋部分，如下圖：

　　前級電壓反饋采用了光耦PE817控制TL431做隔離準閉環反饋電路。通過電阻R43和R4對400V高壓進行采樣后，與TL431內部基準電壓1.25V進行比較，達到控制TL431的導通和關斷，再通過光耦控制HV的電壓，從而控制前級SG3525輸出信號的作用。R12、C7與TL431內部比較器構成積分電路。

E、過流保護電路，如下圖所示：（該方法即是做過載保護功能）

　　通過二極管D5和D4分別對變壓器EI406的初級進行電流采集，再經過比較器與基準電壓比較之后，輸出信號SD，達到控制前級SG3525的作用。

F、欠壓告警電路，如下圖所示：

如圖所示，當SW端電壓USW≦10V時，前級屬于欠壓狀態，此時比較器LM358的2腳電壓低于3腳的基準電壓，LM358的1腳為高電平，所以NE555的4腳為高電平，此時NE555振蕩電路處于工作狀態，從而產生1.5S的滴滴報警聲。

 四、PCB板的安裝及測試

（注意：拿到電路圖后，將對著電路將相關元件焊好，仔細點，切記不要把參數焊錯了！！！）

前級驅動板 

空板圖：

 

安裝好之后如下圖：

 

后級驅動板 

 

功率板

空板圖：

 

 

PCB圖：

安裝好之后如下圖所示：

  

    隨后，就是調試功率板上的過欠壓保護了，這部分應該不難，這里就不多說了（按照圖紙的參數應該沒問題）。

    最后，就是機器最重要的過載短路保護測試了，這也是逆變器最重要的一個性能。

    一切都已經基本調試成功了，讓機器空載工作1小時以上，然后關機，放高壓電。

    再把散熱器裝成上，如下圖這個樣子：

 

 

     最后，祝各位電源愛好者，新年快樂！！！