基于TMS320F28XX UCD8K HCPL-315J的两级逆变器

3实验研究

设计电路的主要指标：输入电压28 V±4 V直流；逆变输出电压为115 V±2％：逆变输出频率为400 Hz±1％；输出波形总畸变率(THD)≤3％(带线性负载时)；单模块输出500 VA。电路设计参数为：

(1)DC/DC变换器
开关管选用100 V/100 A的MOSFET：整流二极管选用500 V/6 A的快恢复二极管；输出滤波电路的参数为L=141μH，C=470μF。

(2)DC/AC变换器

开关管选用500 V/20 A的MOSFET：输出滤波电路L=1.2mH，C=1μF。

实验波形如图6所示，上方的波形为输出电压波形，采用10：1的探头测量，因此实际的显示尺度为100 V/格；下方波形为输出电流的波形，尺度为2.5A/格。满载时THD=1.9％，在输入电压在22 V～32 V范围内变化,以负载在150 VA～500 VA内变化进行测量,输出电压的变化在1.48％以内,THD的最大值即为满载输出值。因此设计完全满足指标要求。



由于DC/AC变换器的反馈检测和驱动电路的部分辅助电源采用DC/DC变换器的变压器的绕组输出实现，因此，在输入电压低于22 V时，仅控制前级DC/DC变换器工作,直到输入电压达到22 V时后级DC/AC变换器才开始软启动。这样可以保证DC/AC变换器可靠工作。实验表明在满载时输入电压在22 V～32 V时，都可以输出稳定的电压波形。
由于采用数字控制，输出电压的频率相当稳定。

4 结束语

本文以TMS320F28XX、UCD8K系列和HCPL-315J为核心设计了数字控制两级DC/AC逆变电源,详细介绍了所选器件的特点以及应用。实验结果表明该设计方案具有良好的性能。