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第4章 系统变频电路设计
3A 800V 。
滤波电容C3、C6，以降低交流脉动波纹系数提升高效平滑直流输出的一种储能器件，选型大小为470uF/450V，L2与C4，C5组成共模干扰电路；C2，C1组成串模干扰电路；R2是泄放电阻；整流输出电压VH=1.414*220V=310V。
采用辅助电源U3，U78L05把VBT12V的电池电压转换为Vcc+5V电压以便为控制芯片AT89C52和EG8010供电。
4.2 控制模块设计
此次设计采用了EG8010是一款数字化的、功能很完善的自带死区控制的纯正弦波逆变发生器芯片，应用于 DC-DC-AC两级功率变换架构或 DC-AC 单级工频变压器升压变换架构，外接 12MHz 晶体振荡器，能实现高精度、失真和谐波都很小的纯正弦波 50Hz或60Hz逆变器专用芯片。下面介绍本次变频控制模块的详细工作过程。
变频控制模块如图4-3所示。
图4-3 变频控制模块
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电子科技大学成都学院本科毕业设计论文
芯片电源VCC由U78L05输出，经过滤波电容C12和C13提供+5V电源。 具体控制方式通过设置引脚PWMTY接高电平，代表负极性PWM输出，输出应用于死区电平为同时高电平场合,如驱动TLP250等光耦器件的阴极。
通过DT0、DT1接高电平代表PWM 输出上、下 MOS 管死区时间为1.5us。 通过电流保护模块控制引脚SPWMEN输出使能端，“1”是启动SPWM 输出，“0”是关闭SPWM输出，当Ifb检测到输出的负载电流过大时SPWMEN失能，关闭SPWM输出，逆变停止。
通过外接风扇FANCTR引脚，当 TFB引脚检测到温度高于 45℃时，输出高电平“1”使风扇运行，运行后温度低于 40℃时，输出低电平“0”使风扇停止工作。
通过微机控制模块输出的模拟电压值，复用到引脚FRQADJ以调节输出频率，EG8010芯片的16脚接微机控制输出的Vout。
通过控制反馈输入端Vfb引脚调节正弦波输出电压。
通过外接 LED 报警输出，当故障发生时输出低电平“0”点亮 LED，以下状态分别表示的含义如下：
正常：长亮；
过流：闪烁2下，灭2秒，一直循环； 过压：闪烁3下，灭2秒，一直循环； 欠压：闪烁4下，灭2秒，一直循环。
通过设置FRQSEL1(引脚 19)，FRQSEL0(引脚 18)来改变输出电压频率模式，从图中可以看出FRQSEL1是高电平，FRQSEL0是低电平，所以输出的频率范围0-100Hz 由 FRQADJ 引脚调节。
通过MODSEL设置为低电平使其为单极性调制方式。 通过VVVF设置为低电平使其为变频、不变压模式。
SPWMOUT各引脚功能：
SPWMOUT1：右桥臂上管 SPWM 输出，单极性调制时该脚作为右桥臂上管的基波输出；
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第4章 系统变频电路设计
SPWMOUT2：右桥臂下管 SPWM 输出，单极性调制时该脚作为右桥臂下管的基波输出；
SPWMOUT3：左桥臂上管 SPWM 输出，单极性和双极性调制时该脚都作为左桥臂 SPWM 调制输出；
SPWMOUT4：左桥臂下管 SPWM 输出，单极性和双极性调制时该脚都作为左桥臂 SPWM 调制输出。
4.3 驱动模块设计
由于主电路电压均为高电压、大电流情况，而控制单元为弱电电路，所以它们之间必须采取光电隔离措施，以提高系统抗干扰措施，本次设计采用带光电隔离的MOSFET驱动芯片TLP250。光耦TLP250是一种可直接驱动小功率MOSFET和IGBT的功率型光耦，由日本东芝公司生产，其最大驱动能力达1.5A。TLP250光耦既保证了功率驱动电路与PWM脉宽调制电路的可靠隔离，又具备了直接驱动MOSFET的能力，使驱动电路特别简单。
TLP250驱动原理图如图4-4所示。
图4-4 TLP250驱动原理图
[9]
TLP250驱动主要具备以下特征：输入阈值电流IF=5mA(max)；电源电流
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ICC=11mA(max)；电源电压(VCC)=10～35V；输出电流IO=±0.5A(min)；开关时间tpLH/tpHL=0.5μs(max)。接下来对TLP250设计的驱动电路做简单介绍。
变频驱动电路模块如图4-5所示。
图4-5 变频驱动电路模块
T0、T1、T2、T3分别对应SPWMOUT3、SPWMOUT4、SPWMOUT1、SPWMOUT2；R1,R3,R4,R5为限流电阻取51欧姆；C3,C7,C11,C15是滤波电容取0.1uF；Input forward voltage VF典型值1.6V，最大值1.8V；TLP250的1、4引脚悬空，2脚接VCC，3脚接SPWMOUT，8脚接电池电压，5脚接地，6、7脚作为输出HO，Vs；C2,C4,C10,C14作为8脚与5脚的旁路电容，大小为0.1uF；C1、C6与C9为滤波电容10uF/16V。
4.4 功率主板模块
变频电源系统功率主板模块包括主板功率管MOSFET的应用介绍、功率MOSFET工作原理以及功率MOSFET逆变电路设计。
1.功率MOSFET介绍：
MOSFET的原意是：MOS（Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体），FET（Field Effect Transistor场效应晶体管），即以金属层（M）的栅极隔着氧化层(O)利用电场的效应来控制半导体(S)的场效应晶体管[9]。
功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS
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