基于SG3525A的太陽能逆變電源設計與實現

　　引言

　　本文涉及的是光明工程中一個課題的具體技術問題。該課題的基本原理是逆變器由直流蓄電池供電，用太陽能為蓄電池充電，然后逆變電源輸出220V、50Hz的交流電供用戶使用。在研制過程中，有時隨機出現燒毀大功率管的現象，本文對這一現象給出了解決方案。

　　圖1 SG3525A驅動MOS功率管電路圖

　　圖2 逆變器工作過程中波形圖

　　（a）

　　（b）

　　圖3 （A）逆變器緩啟動（B）逆變器硬啟動

　　SG3525A和逆變電源

　　本課題研發的逆變器使用的核心器件是SG3525A，以下分別簡述其基本性能和工作過程。

　　SG3525A基本性能

　　SG3525A PWM型開關電源集成控制器包括開關穩壓所需的全部控制電路，設有欠壓鎖定電路和緩啟動電路可提供精密度為5V±1%的基準電壓。其開關頻率高達200KHz以上，適合于驅動N溝道MOS功率管。本課題使用SG3525A產生50Hz的準正弦方波，為逆變器提供輸出功率信號，去推動N溝道MOS功率管90N08，如圖1所示。

　　逆變器工作過程

　　當SG3525A被加電后（12V）會輸出兩列50Hz反向的方波，其幅度為9V。這兩路方波分別進入G1、G2、G3、G4所示的四條支路（圖1），經各電路分別調整后輸出，輸出脈沖序列如圖2（B）所示。最終調制合成為A、B兩端輸出的交流方波。其波形見圖2（A）。該50Hz的序列方波由A、B兩端進入電力變壓器DT。通過變壓器升壓后由逆變器電源輸出220V、50Hz交流方波。根據市場的不同需求生產出200W、600W、800W各個系列的逆變電源。

　　問題的出現與解決

　　逆變器在額定負載條件下能夠長期運行，但是當進行負載切換時或者當外電路有嚴重擾動時，偶爾會發生大功率管MOSFET90N08燒毀的現象。現以800W逆變器進行剖析。

　　緩啟動：如圖3（A）所示狀態，同時滿負載加在逆變器輸出上，然后啟動逆變器使之運行，一切正常工作。

　　硬啟動：如圖3（B）所示狀態，即加滿負載后再閉合開關K1強行硬啟動。這時就偶爾有大功率場效應管短路燒毀的現象發生，經分析發現當G3推動的大功率管TV3尚未完全關斷時，G4開啟了對應的大功率管TV4，如果TV3和TV4同時開通就會造成短路現象。此時就會燒毀大功率管。而當D點和C點、E點和F點進行相互交換后兩個管子開啟的時間差為100ms左右，這樣就保證了G3和G4的推動信號不會同一時刻開啟VT3、VT4，從而避免了短路現象。直到目前尚未發生因硬啟動和外電路干擾而燒毀大功率管的現象。

　　參考文獻

　　1 王劍英，常敏慧編著。 新型開關電源技術。 北京： 電子工業出版社.2001.7

　　2 張占松，蔡宣三編著。 開關電源的原理與設計。 北京：電子工業出版社.2000.3